H11(4Cr5MoSiV)鋼的特性及應(yīng)用：
H11(4Cr5MoSiV)鋼是一種空冷硬化的中耐熱熱作模具鋼，在中溫條件下具有很好的韌性，有較好的熱強(qiáng)度、熱疲勞性能和一定的耐磨性，在較低的奧氏體溫度條件下空淬，熱處理變形小，空淬時(shí)產(chǎn)生氧化皮傾向小，而且可以抵抗熔融鋁的沖蝕作用。
H11(4Cr5MoSiV)鋼通常用于制造加工鋁鑄件用的壓鑄模、熱擠壓模，穿孔用的工具，芯棒、壓力機(jī)鍛模以及塑料模等。此外由于H11(4Cr5MoSiV)鋼具有好的中溫強(qiáng)度，因此亦被用于制造耐400~500℃工作溫度的飛機(jī)、火箭等上的結(jié)構(gòu)件。
H11(4Cr5MoSiV)鋼的化學(xué)成分：
見表1。
表1 H11(4Cr5MoSiV)鋼化學(xué)成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%)
國(guó)家 鋼號(hào) C Si Mn Cr Mo V P S
中國(guó)GB① 4Cr5MoSiV 0.33~0.43 0.80~1.20 0.20~0.50 4.75~5.50 1.10~1.60 0.30~0.60 ≤0.030 ≤0.030
美國(guó)AISI H11 0.33~0.43 0.80~1.20 0.20~0.50 4.75~5.50 1.10~1.60 0.30~0.60 ≤0.030 ≤0.030
注：①GB/T 1299-2000。
H11(4Cr5MoSiV)鋼的臨界點(diǎn)：
見表2。
表2 4Cr5MoSiV鋼臨界點(diǎn)溫度
臨界點(diǎn) Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 Ms Mf
溫度(近似值)/℃ 853 912 720 773 310 103
H11(4Cr5MoSiV)鋼的熱加工：
H11鋼的鍛造工藝規(guī)范見表3。
表3 H11(4Cr5MoSiV)鋼鍛造工藝規(guī)范
項(xiàng)目 加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式
鋼錠 1140~1180 1100~1150 ≥900 砂冷或坑冷
鋼坯 1120~1150 1070~1100 850~900 砂冷或坑冷
H11(4Cr5MoSiV)鋼的預(yù)備熱處理：
1)鍛后退火：工藝加熱溫度為860~890℃，保溫2~4h，爐冷至500℃以下出爐空冷，退火后硬度≤229HBS。
2)消除應(yīng)力退火工藝：加熱溫度為730~760℃，保溫3~4h，爐冷或空冷。
H11(4Cr5MoSiV)鋼的淬火及回火：
推薦淬火規(guī)范：淬火溫度為1000~1030℃，油冷或空冷，硬度為53~55HRC。
推薦回火規(guī)范：回火溫度為530~580℃，空冷，回火2次，硬度為47~49HRC。
表4為表面處理規(guī)范。淬火、回火溫度與硬度的關(guān)系分別見表5、表6。
表4 推薦的表面處理規(guī)范
工藝 溫度/℃ 時(shí)間/h 介質(zhì) 滲層厚度/mm 表面硬度HV
滲氮 560 2 KCN50%+NaCN50% 0.04 690~640
滲氮 580 8 天然氣+氨 0.25~0.30 860~830
滲氮 540 12~20 氨的分解率30%~60% 0.15~0.20 760~550
表5 淬火硬度與淬火溫度的關(guān)系(空淬)
淬火溫度/℃ 950 975 1000 1025 1050 1075 1100
硬度HRC 51 53 54.5 56 58 58.5 57.5
表6 回火溫度與硬度的關(guān)系
回火溫度/℃ 淬后 100 200 300 400 500 550 600 650 700
硬度HRC 55.5 55 54 53 53 54 52.5 50 43 30
注：1030℃空冷淬火。
H11(4Cr5MoSiV)鋼的力學(xué)性能：
不同溫度回火后的性能見表7。4Cr5MoSiV鋼的高溫力學(xué)性能見表8。
表7 不同溫度回火后的力學(xué)性能
回火溫度/℃ 500 550 600 650
硬度HRC 57 54.5 46.5 37
20 45 60 66
注：1000℃油淬。
表8 4Cr5MoSiV鋼高溫力學(xué)性能
溫度/℃ 室溫 200 300 400 450 500 550 600 650
硬度HRC 51 - 47 44 43 42 38 31 -
/MPa
1680 1600 1520 1420 1400 1280 1220 - -
/MPa
1490 1400 1320 1200 1150 1010 900 620 -
ψ(%) 50 52 53 57 62 65 68 - -
(%)
11 12 13 14 17 17.5 18 - -
52 62 63 65 64 63 62.5 63 69
注：1000℃空淬，580℃回火。
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