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5Cr4Mo3SiMnVAl钢,代号为012Al,是冷热兼用的基体钢,012Al钢中降低了碳含量,提高了合金元素含量,从而提高了热疲劳性。加入Si强化了基体,弥补了因降低碳含量而造成的强度不足。加Al细化了晶粒,提高了韧性。012Al钢综合性能好,强韧性高,通用性强。作为冷作模具钢,它和Cr12钢相比有较高的韧性;作为热作模具钢,它和3Cr2W8V钢相比有较高的高温强度和较优良的热疲劳性能。
目前,012Al钢已在轴承热挤压冲头、传动杆热镦模等方面得到成功应用,效果良好,使用寿命比传统热作模具钢3Cr2W8V钢制作的模具有较大幅度的提高。作为冷作模具钢,012Al钢比较适用于受强烈冲击的模具,特别是标准件行业所用的冲模。012Al钢的耐磨性不如莱氏体钢,**进行表面化学热处理,特别是渗氮或氮碳共渗处理,可以有效地提高模具的耐磨性能。
(1)化学成分
012Al钢化学成分(质量分数) (%)
C Si Mn Cr Mo V Al P S
0.47~0.57 0.80~1.10 0.80~1.10 3.80~4.30 2.80~3.40 0.80~1.20 0.30~0.70 ≤0.030 ≤0.030
注:摘自GB/T 1299—2000。
(2)临界点 Ac1≈837℃,Ac3≈902℃,Ms≈277℃。
(3)热加工 012Al钢合金元素含量较高、导热性差、变形抗力大,热加工较困难,钢锭开坯应该实行小变形多次锻造。钢锭上锤后,开始要轻锤快锻,待铸造组织改善后再重锤锻打,但不可连续锤快打,以免钢锭心部温度上升过高出现内裂。012Al钢在900~1150℃范围内有较好的塑性。下表为锻压工艺规范。
012Al锻压工艺规范
加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
1100~1140 1050~1080 ≥850 缓冷(坑冷或砂冷)
(4)预备热处理 等温退火工艺:加热温度为850~870℃,保温4h;炉冷至710~720℃,保温6h,炉冷至550℃以下出炉空冷,硬度≤229HBW。
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