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5Cr4W5Mo2V(RM2)高热强性热作模具钢化学成分物理力学性能热处理规范

发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com 更新时间:2014-11-18
5Cr4W5Mo2V钢代号为RM2,是中碳钨钼系高热强性热作模具钢,机械压力机模块用钢牌号,系我国自行研制的热挤压、精密锻造模具钢。该钢是一种多用途基体钼,既可用于热作模具,也可用于冷作模具,已纳入GB/T 1299-1985国冢标准中。
(1) 材料的特性:5Cr4W5Mo2V 钢代号为 RM2, 是中碳钨钼系高热强性热作模具钢, 机械压力机模块用钢牌号, 系我国自行研制的热挤压、精密锻造模具钢。该钢是一种多用途基体钼, 既可用于热作模具, 也可用于冷作模具, 已纳入 GB 1299-1985 国冢标准中。该钢具有较高碳含量, 合金元素总质分数为 12%, 过磨性、耐回火性及热稳定性。该钢还具有极高的高温强度、热硬性能和高温耐磨性能。可进行一股热处理或等温热处理和化学热处理, 其韧性和抗热疲劳性能低于 H13 钢。该钢与 3Cr2W8V 钢相比, 热磨损性能以及可加工性均较好, 但室温和高温的韧性及抗拉强度较低。

采用该钢时. 必须进行充分的预热, 并应避免喷水冷却, 以油冷、水雾冷却和水内冷却为主, 若采用喷水强制冷却, 则容易出现早期热疲劳开裂。

(2) 供货状态:退火态, 硬度≤269HBW, 压痕直径≥33.7mm。

(3)化学成分:该钢化学成分 (质量分数): C0.40% ~ 0.50%、 Si≤0.40%、Mn≤0.40%、Cr3. 40% ~4. 40% 、 Mo1.50% ~2.10% 、 W4.50% ~5. 30% 、V0.70% ~1. 10% 。

(4) 物理、力学性能
 1) 临界点温度: Ac1=836°C 、 Ac3 =893°C 、Ar1 =744°C 、 Ar3 =816°C、Ms=250°C
 2) 淬火温度 1125°C, 抗弯强度 3200MP3, 回火温度 450°C/500°C/550°C/600°C,抗弯强度350MP8/3550MPa/3600MP3/3400MPa。淬火温度 1150°C, 抗弯强度 3450MPa。

 3) 淬火温度 1130°C, 抗压强度 2400MPa, 回火温度 200°C /300°C/400°C/500°C/550°C/700°C, 抗压强度2400MPa/2250MPa/2200MPa/2050MPa/205oMPa/2200MP3/750MPa。
 4) 冲击韧度 (夏比U形试样): 1050°C加热, 450°C、 30min 等温, 600°C 回火, 冲击韧度 22J/cm2; 1130°C 淬火, 160°C回火, 冲击韧度 17J/cm2; 1130°C 淬火, 600°C回火, 冲击韧度 22J/cm2
(5) 高温物理、力学性能 (试样经1130°C淬火, 630°C回火)
 1) 试验温度: 300°C/350°C/400°C/450°C/s00°C/550°C/600°C/650°C, 高温抗拉强度:1700MPa/1650MPa/1620MPa/1600MPa/1500MPa/1350MPa/1150MPa/900MPa。
 2) 试验温度: 200°C/300°C/400°C /500°C /550°C/600°C/650°C/700°C, 高温冲击韧度: 15J/cm2/22.6J/cm2/20.5J/cm2/21.9J/cm2/22.5J/cm2/25.9J/cm2/23.6J/cm2/43. 3J,/cm2
 3) 试验温度: 200。C/300°C/400°c/500°C,×600°C/650°\:,高温硬度: 540HV/
520HW480Hv/450Hv/340HW250Hv。
 4) 线胀系数: 温度 20 ~100°C/20 ~ 200°C/20 ~ 300°C/20 ~ 400°C/20 ~ 500°C /20 ~600°C/20 ~700°c, 线胀系数 10. 6 ×10-6K-1/10.02 ×10-6K-1/10.04 ×10-6K-1/10.06 ×10-6K-1
/10.06×10-6K-1/11.92×10-6K-1/11.50×10-6K-1
 5) 热导率:温度:100°C/210°C/510°C/610°C/800°C/900°C,热导率0.070[W/(m•K)] /0.081[W/(m•K)] /0. 078[W/(m•K)] /0.075[W/(m•K)] /0.071[W/(m•K)]/0.073[W/(m•K)]
 (6) 热加工规范:加热温度1170~1190°C, 开始温度1120~1150°C,终止温度≥850°c, 热加工后在600 ~850°C区间应快冷, 以免沿晶界析出碳化物, 在≤600°C缓冷。

(7) 球化退火规范:退火温度 (870±10)°C, 保温 3h, 降温到 (730±10)°C, 保温4h, 炉冷到≤500°C, 出炉空冷球化退火后硬度 200HBW, 球化组织为2级。
 (8) 淬火、回火规范:预热温度 500°C, 保温2h, 第二次预热温度 860°C, 保温2h, 升至淬火温度 (1140±10)°C, 保温30min, 油冷至180~200°C, 出油空冷, 600~610°C ×2h 空冷回火两次。
(9) 气体软氮化处理规范:氮化温度530°C, 保持 24h, 介质为三乙醇胺, 然后再经4h 扩散, 渗氮层深度为0.2mm

(10) 辉光离子氮化规范:在30kV•A 辉光离子氮化炉中保持 10h. 渗氮层深度为0.13mm, 表面硬度可达 64~67HRC。

(11) 液体渗硼规范:渗硼在 970°C 的硼砂、碳化硅溶液中进行, 保温 6h 以后, 渗层厚度为0.05~0.06mm

(12) 典型应用举例
   1) 适用于制作小型精锻模、平锻模、压印模凸模、热挤压凸模及切边模、辊锻模等。
   2) 由于该钢比 3Cr2W8V 钢具有较高的热强性、耐磨性及热稳定性, 用其制作的模具使用寿命比 3Cr2W8V 钢普遍提高 2 ~3 倍, 个别模具可提高 10 ~20 倍
   3) 特别适用于铜合金挤压模具、温锻模具和冲击载荷较小的热挤冲头模具。
   4) 在切边模具、齿轮精锻模具、轴承环挤压冲头、不锈钢餐具滚轧模具中应用使用寿命都远高于原用 H13 钢、 3Cr2W8V模具钢
   5) 多用于制作热挤压模具, 以代替 3Cr2W8V 钢。
   6) 适合于制作有高的高温强度和抗磨损性的热作模具, 可代替 3Cr2W8V 钢, 模具使用寿命可提高2 ~4 倍
   7) 适宜制作600~650°C 的精锻模、热辊轧模、热冲头、中小型机锻镶块模等。
   8) 与 3Cr2W8V钢一样工作温度较高 , 但载荷较平稳, 不适用强冷却的模具。
   9) 制作的齿轮精锻模具, 使用寿命比 4Cr5MoV1Si 钢模具提高一倍以上, 如原使用寿命为715 ~1700件的半轴, 改用 RM2 钢后, 可提高模具使用寿命至1449 ~3427 件。

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