5Cr4Mo3SiMnVAl簡稱012Al鋼,冷、熱模具兼用鋼,屬于基體鋼,具有較好的綜合性能和熱穩(wěn)定性。該鋼在保持較好的強韌性條件下,具有高的熱穩(wěn)定性,鋼的冷熱疲勞抗力和耐磨性高于3Cr2W8V鋼。012Al鋼因合金元素含量多,鍛造性能比3Cr2W8V鋼差。該鋼采用低溫回火處理后硬度為60~62HRC,采用高溫回火處理后硬度為50~52HRC,因此可用來制作硬度要求不同的冷、熱作模具。
該鋼具有高的一次C型沖擊韌性和較好的工藝性能,比較適于做要求一定強韌性的冷鐓、冷沖模具。它還有較高的拉壓疲勞強度,退火硬度在200~230HB之間,能用于冷擠模具或模具的冷擠成型。
該鋼可大大提高模具壽命而模具成本僅稍為增加,012Al鋼規(guī)格較少,采購成本較高,因而限制了012Al新鋼種的推廣應用。該鋼的鍛造抗力大,鍛造過程中需充分預熱和保溫,鍛打時應采用“輕一重一輕”的方法,落錘均勻,避免連續(xù)重錘,嚴禁放冷錘,以防出現(xiàn)內(nèi)裂等缺陷。
(2)供貨狀態(tài) 退火態(tài)。
(3)化學成分(質(zhì)量分數(shù),%)C0.47~0.57、Cr3.80~4.30、Mo 2.80~3.80、V0.90~1.20、Si 0.80~1.10、Mn 0.80~1.10、A10.30~0.70。
(4)物理性能
①臨界點溫度(近似值)Aa=837℃,A3=902℃,M3=277℃。
②溫度 20~200℃/20~300℃/20~400℃/20~500℃/20~600℃/20~700℃,線(膨)脹系數(shù)12.55x10-6K-1/12.50x10-6K-1/12.73x10-6K-1/12.67x10-6K-1/ 12.86x10-6K-1/12.70x10-6K-1。
(5)熱加工規(guī)范 隨爐升到溫度900℃,保溫時間0.5h,加熱溫度1100~1140℃,始鍛溫度1050~1080℃,終鍛溫度≥850℃,鍛后緩冷(砂冷或爐冷),并要及時進行退火。
(6)球化退火規(guī)范 溫度860℃±10℃,保溫時間4h,降溫到溫度720℃±10℃,保溫時間6h,爐冷到≤500℃,出爐空冷。
(7)退火規(guī)范 加熱溫度860℃±10℃,時間4h,爐冷到溫度710~720℃,時間6h,再緩冷至溫度≤600℃,出爐空冷,硬度200~230HBS。
(8)淬火、回火規(guī)范 淬火溫度1090℃±10℃,油冷淬火,回火溫度510℃士10℃,硬度60~62HRC。
(9)熱作模具淬火、回火規(guī)范 淬火溫度1100℃±10℃,保溫時間30s/mm,油冷淬火,回火溫度590℃±10℃,硬度52~54HRC,回火2次。
(10)用于熱變形模具 淬火溫度1100℃±10℃,保溫時間 30s/mm,油冷淬火,回火溫度560℃/610℃,硬度60~62HRC/52~54HRC。
(11)典型應用舉例
①通過對該鋼進行氮碳共滲,并在切邊模上試驗,模具使用壽命是原工藝生產(chǎn)工件的2倍。
②可用于氣門熱精鍛模具。③用于制作熱擠壓模、精鍛模、有色金屬壓鑄模等,有良好的使用效果。
④比較適于做要求一定強韌性的冷鐓、冷沖模具。