4Cr5MoSiV模具钢的特点有哪些?
CR5MOSIV(美国品牌H11)是一种空冷硬化的热作模具钢。
4CR5MOSIV钢的主要化学成分(质量分数)为:0.33%~0.43%C,4.75%~5.50%CR,1.10%~1.60%M0,0.80%~1.20%I,0.30%~0.60%V,0.20%
4CR5MOSIV钢的相变点为:AC1853‘℃,AC3912℃,AR1720℃,AR3773℃,M310℃和MF103℃,初锻温度为1070~1100℃,终锻温度为850~900℃,锻造后在矿坑或砂中冷却。
在4CR5MOSIV钢中加入CR、Si、Mn元素主要是为了提高钢的淬透性。Mo和V元素的加入主要形成碳化物,作为钢中的强化相,细化晶粒,提高钢的热稳定性。此外,——些铬元素还形成铬的碳化物,在钢中用作强化相。
淬火时,铬、硅、锰元素溶解在奥氏体中,钼、钒元素也以其碳化物溶解在奥氏体中。五种元素的共同作用显著提高了钢的淬透性淬火后,五种元素溶解在基体中(马氏体+残余奥氏体),强化了基体,提高了基体的回火稳定性,在高温回火过程中,除Si,CR、Mn、Mo和V以各种碳化物的形式析出。这些碳化物的析出提高了钢的硬度,但削弱了对基体组织的固溶强化作用和钢的硬度,
CR、Mo、V元素的碳化物析出需要较高的温度和较长的时间,有利于提高钢的热稳定性。特别是当析出的碳化物聚集成淬火时未溶解的M0和V元素的碳化物时,需要更高的温度和更长的时间,这进一步提高了钢的热稳定性。
析出碳化物和淬火未溶解碳化物与基体组织共同作用,使钢具有一定的高温强度、硬度和耐磨性
淬火时未溶解的Mo和V元素的碳化物阻止奥氏体晶粒长大,起到细化晶粒的作用,使钢具有良好的中等韧性,
高温回火时,基体中可析出CR、V、Mo元素的碳化物,增加硬度,导致二次硬化。
铬还使钢具有抗氧化性和耐腐蚀性。Mo可以降低钢的回火脆性,但也会增加钢的脱碳倾问。
Si能提高钢的弹性极限,但增加钢的脱碳倾向。
与5CRNIMO钢相比,5CRNIM0钢的热稳定性、热强度、淬透性和热疲劳性能均优于5CMNIMO钢,尤其是淬火变形小,因此常用于制造热挤压模具、压铸模具、压力锻造模具和塑料模具。
有时因其在中温下强度较好,常被用于制造工作温度~500℃的飞机、火等结构件。4CR5MOSIV钢工作时温度不得超过600℃C