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5CrMnSiMoV鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應用

5CrMnSiMoV鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應用
冶煉5CrMnSiMoV鋼需要大量Ni元素,而我國是這種元素稀缺的國家,了為節省Ni元素,在冶煉5CrMnSiMoV鋼時以Mn、Si取代Ni元素,同時加入V元素,研制出5CrMnSiMoV鋼。
⒈5CrMnSiMoV鋼的特性
⑴、5CrMnSiMoV鋼中加入Cr、Mn、Si、Mo元素主要是提高鋼的淬透性,尤其是共同作用時,淬透性提高顯著。
⑵、Cr、Mn、Si、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強化作用,除Si元素外,Cr、Mn、Mo元素又可固溶于Fe3C中形成(Fe、Cr、Mo)3C,改善其硬度,提高鋼的耐磨性。
⑶、Cr、Mn、Mo三元素共同作用顯著提高鋼的回火穩定性。
⑷、Mo元素還可減少回火脆性和細化晶粒,但也使鋼脫碳傾向性增加。
⑸、V元素在5CrMnSiMoV鋼中主要形成碳化物,阻止奧氏體晶粒長大,起細化晶粒作用,有利于改善鋼的強韌性。同時V元素的碳化物的彌散分布,可提高鋼的強度、硬度與耐磨性。另外V元素還可顯著提高鋼的回火穩定性。
⑹、5CrMnSiMoV鋼高溫回火時V、Mo元素的碳化物可從基體中析出,提高礙度,產生二次硬化現象。
⑺、與5CrNiMo鋼相比,5CrMnSiMoV鋼強度略高于5CrNiMo鋼,但塑性,特別是沖擊韌性要低于5CrNiMo鋼,而抗熱疲勞性能接近于5CrNiMo鋼。
⑻、由于5CrMnSiMoV鋼中加入Si元素,具有脫碳傾向,熱處理加熱時需進行防護。工作時5CrMnSiMoV鋼自身的溫度不宜超過500℃。
⒉5CrMnSiMoV鋼主要化學成分
0.45%~0.55%C、0.80%~1.00%Si、0.80%~1.10%Mn、1.30%~1.60%Cr、0.20%~0.40%Mo、0.20%~0.30%V、≤0.0305P、≤0.030%S。
⒊5CrMnSiMoV鋼熱處理工藝
5CrMnSiMoV鋼相變點為:AC1710℃、Ac3760℃、Ar1650℃、Ms215℃。
5CrMnSiMoV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。
5CrMnSiMoV鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點
等溫退火 加熱840~860℃,保溫3h,700~720℃等溫,保溫5h,爐冷至500℃以下出爐過空冷 197~241HBS Ac1792℃,Ac3855℃,加熱溫度在Ac3線之上,等溫溫度低于Ar1727℃,以獲得珠光體+少量鐵素體組織
淬火 加熱860~890℃,保溫,油冷 56~58HRC 加熱時Cr、Mn、Si元素和Mo元素溶入奧氏體中,提高淬透性,改善回火穩定性。未溶V元素的碳化物細化晶粒,改善強韌性與耐磨性
回火 小型鍛模:加熱520~580℃,保溫2h,油冷
中型鍛模:加熱580~630℃,保溫2h,油冷
大型鍛模:加熱610~650℃,保溫2h,油冷
特大鍛模:加熱620~660℃,保溫2h,油冷 43~49HRC
41~44HRC
37~42HRC
35~40HRC 較高溫度回火,合金碳化物析出并聚集
⒋5CrMnSiMoV鋼的應用
5CrMnSiMoV鋼常替代5CrNiMo鋼制造大型錘鍛模和水壓機上的鍛模等。
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