5CrMnMo

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一、基础信息
- 产品名称：5CrMnMo热作模具钢（Cr-Mn-Mo系中碳合金模具钢，核心用于制造承受高温、冲击及摩擦的热作模具）- 执行标准：GB/T 1299-2014（中国国家标准《合金模具钢》）- 国际对应牌号：德国DIN（1.2311）、美国AISI（H13改性相近）、日本JIS（SKD61简化型）、俄罗斯ГОСТ（4ХГМ）- 核心特性定位：优良的热强性、热疲劳性及冲击韧性，高温下抗氧化性与耐磨性较好，适配高温成型加工的模具场景- 交货状态：退火态（退火态布氏硬度≤241HB），可根据需求提供锻制、热轧态，保障后续机加工可行性- 适用环境：工作温度≤550℃工况，可承受高温金属熔体冲刷、反复加热冷却循环，核心适配热锻、热挤压、压铸等模具场景
二、化学成分（质量分数，%）
- 碳（C）：0.50~0.60（中碳设计，为模具提供充足硬度与强度储备，平衡高温韧性与耐磨性）- 硅（Si）：0.25~0.60（细化奥氏体晶粒，提升钢的抗氧化性与高温强度，改善热处理工艺性能）- 锰（Mn）：1.20~1.60（核心合金元素，显著提升淬透性，改善钢的塑性与韧性，增强抗热疲劳能力）- 磷（P）：≤0.030（严格限制有害杂质，降低钢的低温脆性与热疲劳裂纹敏感性，保障模具服役安全性）- 硫（S）：≤0.030（严控有害元素含量，减少热加工裂纹缺陷，提升钢的纯净度）- 铬（Cr）：0.60~0.90（核心合金元素，强化淬透性与回火稳定性，提升高温硬度、耐磨性及抗氧化性）- 钼（Mo）：0.20~0.30（核心合金元素，抑制回火脆性，提升高温强度与热疲劳寿命，细化显微组织）- 镍（Ni）：≤0.30（限量控制，避免影响热疲劳性能与加工性能）
三、产品规格
- 圆钢：直径10~300mm，长度6000~9000mm（支持定尺切割，适配小型热锻模、挤压模芯等零件加工）- 板材：厚度10~150mm，宽度1000~1500mm，长度6000~12000mm（用于制造大型热锻模、压铸模模体等）- 锻件：可定制异形锻件（如热锻模模腔、挤压模套、压铸模浇口套），锻后硬度≤241HB，便于精加工- 模块：厚度50~300mm、宽度200~800mm、长度500~2000mm，专门适配大型热作模具整体加工需求- 扁钢：厚度15~80mm、宽度50~300mm，长度6000~9000mm，适用于小型热作模具镶块加工
四、核心性能参数
1. 机械性能（淬火+回火后，淬火830~860℃油冷+回火560~580℃空冷）- 抗拉强度（σb）：≥1000MPa（高承载能力，保障模具在高温成型时不发生塑性变形）- 屈服强度（σs）：≥800MPa（强抗静载荷永久变形能力，适配高温重载模具工况）- 伸长率（δ5）：≥10%（良好的塑性储备，避免模具在反复热冲击下发生脆断）- 断面收缩率（ψ）：≥40%（优异的塑性变形能力，提升模具抗热疲劳寿命）- 冲击功（Akv，室温）：≥39J（优良的冲击韧性，可承受高温金属成型时的冲击载荷）- 洛氏硬度（HRC）：40~48（回火后硬度均匀，满足高温耐磨性与韧性的平衡需求）2. 物理特性- 密度：7.85g/cm³（常温下，与普通结构钢一致，便于模具重量计算与设计）- 熔点：1420~1460℃（热加工温度范围1100~1180℃，适配锻造成型工艺）- 热导率：20℃时43W/(m·K)，500℃时38W/(m·K)（热传导性能稳定，利于模具快速散热，减少热疲劳）- 弹性模量：205GPa（高温下仍保持较高弹性模量，保障模具尺寸稳定性）- 线膨胀系数：20~500℃时为12.0×10⁻⁶/℃（热膨胀性能平缓，减少反复加热冷却导致的变形）3. 高温性能- 高温硬度（500℃）：≥30HRC（在工作温度下仍保持足够硬度，避免模具磨损）- 热疲劳寿命：经500~室温反复循环1000次后，表面无明显裂纹（适配反复加热冷却的模具工况）- 抗氧化性：550℃高温保温5h后，氧化皮厚度≤0.1mm（高温下抗氧化能力较好，减少模具氧化磨损）
五、典型热处理工艺
- 淬火+回火（主流工艺）：淬火温度830~860℃，保温时间根据模具厚度调整（2~4min/mm），油冷淬火；回火温度560~580℃，保温2~3h，空冷，可进行2~3次回火以彻底消除内应力，最终获得均匀的回火索氏体组织，实现高温强韧平衡- 退火处理：760~780℃加热，保温3~4h，随炉缓慢冷却至500℃以下空冷，退火后硬度≤241HB，改善切削加工性能，为后续模具精加工做准备- 调质处理：840~860℃油淬，600~620℃回火空冷，获得良好的综合力学性能，适配模具镶块、导向部件等非核心成型部位- 时效处理：模具加工完成后，500~520℃保温2h空冷，稳定模具尺寸，避免使用过程中因内应力释放导致变形
六、核心特性
- 优良热强性：在550℃以下工作温度下，仍保持较高的硬度与强度，可承受高温金属熔体的压力与冲刷- 优异热疲劳性：抗反复加热冷却循环能力强，不易产生热裂纹，适配热锻、压铸等反复受热工况- 良好冲击韧性：室温及中高温下冲击韧性优异，可承受模具成型时的冲击载荷，避免脆断失效- 较高淬透性：油冷状态下临界淬透直径可达80~120mm，中大型模具淬火后心部性能均匀，无软点- 加工性能良好：退火态切削、钻孔、铣削性能优异，可实现高精度模具型腔加工，表面粗糙度易控制- 焊接性能可控：焊接前需预热至250~300℃，采用电弧焊、气体保护焊等方式，焊接后及时进行550~600℃去应力回火，可修复模具微小裂纹- 性价比突出：相较于高端热作模具钢（如H13），成本更低，同时具备满足常规热作模具需求的综合性能，是通用热作模具的优选材料- 抛光性能良好：精加工后表面可达到较高光洁度，适配对模具型腔表面质量要求较高的压铸、挤压模具
七、应用领域
1. 热锻模具领域：中小型锻件的热锻模（如齿轮、曲轴、连杆的热锻成型模）、锻锤模具、压力机热锻模- 2. 热挤压模具领域：有色金属（铝、铜、镁合金）的热挤压模、挤压筒、挤压杆，黑色金属小型件热挤压模- 3. 压铸模具领域：铝合金、锌合金压铸模（如汽车零部件压铸模、家电外壳压铸模）、压铸模浇口套、分流锥- 4. 其他热作领域：金属粉末成型模、热剪切模具、热轧辊、高温夹具及工具- 5. 特殊模具领域：大型模具的镶块、导向部件，以及需要承受高温冲击的模具辅助零件
八、与1.6580（42CrMo4）对比
- 合金成分：5CrMnMo碳含量（0.50~0.60%）高于1.6580（0.38~0.45%），含较高锰（1.20~1.60%）；1.6580含较高铬（0.90~1.20%），锰含量较低（0.60~0.90%）- 材料定位：5CrMnMo为热作模具钢，核心适配高温成型模具场景；1.6580为合金结构钢，核心适配重载结构件、轴类等机械零件- 关键性能：5CrMnMo侧重热强性、热疲劳性；1.6580侧重常温下的强韧平衡、抗交变载荷能力- 工作温度：5CrMnMo可承受≤550℃高温工况；1.6580仅适配≤300℃常温至中温工况- 成本与应用：两者成本相近，但应用场景差异显著；5CrMnMo用于热作模具，1.6580用于通用重载机械零件- 热处理工艺：5CrMnMo以淬火+多次回火为主，强调消除热应力；1.6580以调质处理为主，强调常温强韧平衡
九、使用注意事项
- 热处理控制：淬火时需严格控制加热温度与保温时间，避免奥氏体晶粒粗大导致模具韧性下降；大型模具建议采用分级淬火或等温淬火，减少变形与裂纹风险；回火需充分，建议进行2~3次回火，彻底消除内应力- 加工防护：冷加工过程中避免过度切削导致表面硬化，建议使用硬质合金刀具，搭配冷却润滑液，减少加工应力；模具型腔精加工后需进行时效处理，稳定尺寸- 焊接防护：模具修复焊接时，必须充分预热，采用小电流、多层多道焊接方式，避免焊接接头过热脆化；焊接后及时进行去应力回火，禁止焊接后直接投入使用- 存储要求：存储于干燥通风环境，表面涂防锈油或采用防潮包装，避免潮湿锈蚀；模具模块堆放时需合理支撑，防止弯曲变形- 工况适配：避免在550℃以上高温工况长期使用，高温会导致硬度快速下降、热疲劳性能恶化；使用时需及时对模具进行冷却润滑，减少高温氧化与磨损- 维护保养：长期使用过程中需定期检查模具表面磨损、热裂纹及变形情况，发现微小裂纹及时修复，磨损严重时进行补焊或翻新加工；使用后需对模具进行清理，涂抹防护油，避免闲置时锈蚀

产品优势

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