5CrMnMo鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應(yīng)用
5CrMnMo鋼是在中碳鋼的基礎(chǔ)上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的，也可看作把5CrNiMo鋼中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。
⒈5CrMnMo鋼的特性
⑴、5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%，可獲得較高的強度與耐熱疲勞強度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性與導(dǎo)熱性。
⑵、5CrMnMo鋼中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性，尤其是共同作用時，淬透性提高極大。
⑶、Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高鋼的耐磨性。
⑷、Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。
⑸、Mo元素可減少回火脆性和細化晶粒。
⑹、由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能，所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比，雖然強度不降低，但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多，且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。
⑺、5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素，鋼的過熱敏感性稍大。
⑻、5CrMnMo鋼中存在Cr元素使鋼產(chǎn)生一定的抗氧化性與耐蝕性。
⒉5CrMnMo鋼主要化學成分
0.40%~0.60%C、0.25%~0.60%Si、1.20%~1.60%Mn、0.60%~0.90%Cr、0.15%~0.30%Mo、1.40%~1.80%Ni、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊5CrMnMo鋼的熱處理工藝
5CrMnMo鋼相變點為：AC1710℃、Ac3760℃、Ar1650℃、Ms220℃。
5CrMnMo鋼始鍛溫度1050~1100℃，終鍛溫度800~850℃，鍛造后坑中冷卻或砂中冷卻。
5CrMnMo鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數(shù) 硬度要求 工藝特點
等溫退火 加熱850~870℃，保溫3h，650~680℃等溫，保溫5h，爐冷至550℃以下出爐空冷 197~255HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加熱溫度在Ac3線之上，等溫溫度低于Ar1727℃，以獲得珠光體+鐵素體組織
普通退火 加熱810~830℃，保溫3h，爐冷至550℃以下出爐空冷 197~241HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加熱溫度Ac3線之上，獲得珠光體+塊狀鐵素體組織
去應(yīng)力退火 加熱720~740℃，保溫3h，爐冷至550℃以下出爐空冷 197~255HBS 消除殘余應(yīng)力，消除加工硬化
淬火 加熱820~850℃，保溫，油冷至150~180℃，出油，大、中件模具立即回火，小件模具空冷 52~58HRC 加熱時Cr、Mn、Si元素和Mo元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩(wěn)定性
 加熱880~900℃，保溫，油冷至150~180℃，出油，立即回火。420~550℃回火2h，二次。回火硬度38~47HRC 62HRC 提高溫度，有利于提高硬透性，提高馬氏體的硬度，增加耐磨性，增加回火穩(wěn)定性
回火 模具工作部分 小型鍛模：加熱490~510℃，保溫2h，油冷。二次回火
中型鍛模：加熱520~540℃，保溫2h，油冷。二次回火 41~47HRC
38~41HRC 加高溫度回火，合金碳化物析出并聚集。工作部分回火溫度低些，有利于保持高硬度，增強耐磨性。燕尾部分回火溫度高些，有利于保持高韌性，防止燕尾部分出現(xiàn)裂紋
 燕尾部分 小型鍛模：加熱600~620℃，保溫2h，油冷。二次回火
中型鍛模：加熱620~640℃，保溫2h，油冷。二次回火 35~39HRC
34~37HRC 
下貝氏體等溫淬火 加熱840~860℃，160~180℃硝鹽浴分級，再轉(zhuǎn)入280~300℃硝鹽浴等溫2h 48~54HRC Ms220℃。降低高溫階段的熱應(yīng)力和低溫階段的相變應(yīng)力，減小變形與開裂，尤其是分級階段時產(chǎn)生的馬氏體，被隨后的等溫階段予以回火，避免淬火裂紋的產(chǎn)生
 加熱840~860℃，油泠至200℃左右，出油，轉(zhuǎn)入280~300℃硝鹽浴等溫2h  
⒋5CrMnMo鋼的應(yīng)用
5CrMnMo適合制造中型鍛模（最小邊長≤300~400mm）。工作時自身的溫度不宜超過500℃。
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