SM1CrNi3模具鋼-SM1CrNi3特性、化學成分、熱處理工藝及應用
SM1CrNi3鋼為常用的滲碳型塑料模具鋼，是參考美國P6牌號鋼種而研制成的。其化學成分與性能和結構鋼的12CrNi3A鋼近似，但其冶金質量、拋光性、淬透性、低溫韌一、缺口敏感性優于12CrNi3A鋼。
⒈SM1CrNi3鋼的特性
⑴、SM1CrNi3鋼的切削加工性能良好，在260~320HBS時，相對加工性能為60%~70%。
⑵、SM1CrNi3鋼由于含碳量低，塑性好，易于采用冷擠壓成形方法來制造模具。隨后再經滲碳或碳氮共滲+淬火、低溫回火處理，使模具表面呈現很高的硬度與耐磨性，同時心部保持較好的強韌性，滿足模具使用要求。
⑶、SM1CrNi3鋼中加入Cr、Ni元素主要是提高鋼的淬透性，另外Ni元素有助于改善鋼的韌性。
⑷、SM1CrNi3鋼中的Si、Mn元素也主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強化基體組織和改善基體組織的回火穩定性的作用。
⑸、SM1CrNi3鋼淬火加熱時，Cr、Mn、Si、Ni元素完全固溶于奧氏體中，提高鋼的淬透性。
⑹、SM1CrNi3鋼淬火后，Cr、Mn、Si、Ni元素固溶強化基體組織，并改善基體組織的回火穩定性。
⑺、SM1CrNi3鋼低溫回火時，部分Cr、Mn元素從基體組織中擴散到析出的滲碳體Fe3C中，形成合金滲碳體（Cr、Mn、Fe）3C，改善其硬度。
⑻、SM1CrNi3鋼中加入Cr、Ni元素，可增強鋼的耐蝕性。
⒉SM1CrNi3鋼主要化學成分
0.05%~0.15%C、0.10%~0.37%Si、0.35%~0.75%Mn、1.25%~1.75%cr、3.25%~3.75%Ni、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊SM1CrNi3鋼的熱處理工藝
SM1CrNi3鋼相變點為：Ac1720℃、Ac3810℃、Ar1600℃、Ar3715℃、Ms409℃。
SM1CrNi3鋼始鍛溫度1180℃，終鍛溫度850℃，鍛造后緩慢冷卻。
SM1CrNi3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
去應力退火 加熱670~680℃，保溫，空冷 217~229HBS 消除殘余應力，消除加工硬化
正火 加熱880~940℃，保溫，空冷  加熱溫度在Ac3810℃線之上，細化晶粒，消除組織缺陷，以獲得珠光體+少量鐵素體組織
淬火 加熱860℃，保溫，油冷 55~61HRC 加熱時Cr、Si、Mn、Ni元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩定性
回火 加熱200~600℃，保溫2h，空冷  需避開回火脆性溫度區間，以防回火脆性
氣體滲碳 加熱900~920℃，以0.15~0.2mm/h計保溫時間  加熱溫度不超過920℃，避免晶粒長大
滲碳后淬火與回火 淬火：加熱860℃，保溫后油冷 62~65HRC 強調表層硬度采用較高溫淬火，強調表層韌性采用較低溫淬火
 加熱760~810℃，保溫后油冷  
 回火：加熱160~180℃，保溫2h，空冷 表：58~62HRC
心：26~40HRC 
氣體碳氮共滲 共滲溫度840~860℃，出爐油冷 60~65HRC 心部保持強韌性的同時，表層獲得高的強度、硬度、耐磨性與耐蝕性
 回火溫度150~180℃，出爐空冷 表：58~62HRC
心：30~34HRC 
⒋SM1CrNi3鋼的應用
SM1CrNi3鋼適宜制造耐磨性高、尺寸大的塑料模具。
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