5CrNiMo材料介绍

5CrNiMo是一种高合金热作模具钢，在模具制造和机械制造领域应用广泛，以下从多个方面详细介绍这种材料： 

化学成分

5CrNiMo钢板的化学成分主要包括碳（C）：0.50 - 0.60%，硅（Si）：≤0.40%，锰（Mn）：0.50 - 0.80%，硫（S）：≤0.030%，磷（P）：≤0.030%，铬（Cr）：0.50 - 0.80%，镍（Ni）：允许残余含量≤0.25%，铜（Cu）：允许残余含量≤0.30%，以及钼（Mo）：0.15 - 0.30%。这些元素合理搭配，使钢材具备优异力学和加工性能。例如，碳含量合理控制能提高钢的硬度和耐磨性；铬元素可增强抗氧化与耐腐蚀能力；镍元素能提升韧性和强度；钼元素则改善淬透性和耐热性。

物理性能

硬度

在退火状态下，5CrNiMo钢板硬度为197 - 241HB，压痕直径3.9 - 4.3mm，经过热处理后硬度可进一步提高以满足不同模具需求。如经过适当热处理，其表面硬度可达HRC58 - 65 。

淬透性

该材料淬透性良好，大块钢料淬火后能获均匀硬度分布。例如300mm×400mm×300mm的大块钢料，经820℃油淬 + 560℃回火后，断面硬度几乎一致。

韧性

5CrNiMo韧性好，能承受较大冲击和负荷，适用于制作形状复杂、冲击载荷大的模具。

其他性能

常温下，抗拉强度≥1080MPa，屈服强度≥930MPa；在500 - 600℃下仍保持HB300左右的硬度，抗拉强度≥196MPa，抗热疲劳性能优异，适合频繁冷热交替环境。

热处理工艺

锻造工艺

锻造时应交替锻粗和拔长，交替次数不少于2/3次。锻坯加热温度为1100 - 1150ºC，始锻温度为1050 - 1100ºC，终锻温度为800 - 850ºC。锻后应缓冷以避免白点产生。

退火工艺

可采用完全退火或等温退火工艺进行退火处理，普通退火是780 - 800℃保温4 - 6小时，以≤50℃/h冷却至550℃后空冷，退火硬度≤241HB 。

淬火、回火工艺

淬火预热温度为600 - 650ºC，加热到830 - 860ºC后油淬。大型模具淬火加热温度采用上限值，小型模具（边长在200 - 300mm以下）采用下限值。为避免工件淬火时产生大应力和变形，可先在空气中预冷至750 - 780℃，然后油冷到150 - 180℃，取出并立即回火。推荐500 - 600℃两次回火（每次2小时），最终硬度HRC48 - 52，以平衡强度与韧性。