5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)_无磁模具钢_5Mn15无磁模具钢特性及应用
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢是高锰系奥氏体型无磁模具钢，经适当温度固溶和时效处理后，具有较好的综合性能。5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢主要用来制造工作应力较高，使用温度超过700，且形状简单的模具，例如铜合金挤压模、粉末烧结用模具等，模具寿命明显提高。
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的化学成分：
5Mn15钢化学成分（质量百分数，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
Ni |
P |
S |
|
0.45~0.55 |
≤1.00 |
14.50~16.00 |
7.50~8.50 |
2.50~3.00 |
1.50~2.00 |
4.50~5.50 |
≤0.040 |
≤0.030 |
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的特性及应用：
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢是高锰系奥氏体钢，在加热和冷却过程中无相变，始终保持奥氏体组织，经适当温度固溶和时效处理后，具有较好的综合性能。5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的室温强度、硬度并不高，韧性、塑性较低，脆性也较大，实际应用受到限制，在实际应用中，应将模具预热到400~450℃。
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)高锰系奥氏体钢主要用来制造工作应力较高，使用温度超过700，且形状简单的模具，例如铜合金挤压模，模具使用寿命比常用的3Cr2W8V钢模具提高4~5倍；粉末烧结用模具，模具寿命比3Cr2W8V钢模具提高5~10倍。
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的热加工：
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的锻造工艺规范见下表：
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项目 |
加热温度/℃ |
加热时间/h |
始锻温度/℃ |
终锻温度/℃ |
冷却方式 |
|
钢锭 |
1150~1170 |
≥8 |
1100~1120 |
≥950 |
空冷 |
|
钢坯 |
1140~1160 |
≥8 |
1080~1100 |
≥950 |
空冷 |
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的热处理工艺：
预备热处理（退火）：
采用高温退火工艺，加热温度870~890℃，保温3~6h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度为≤30HRC，退火后组织为细晶粒奥氏体＋均匀分布的颗粒状碳化物。采用高温退火工艺的目的是改善5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的切削加工性能。
固溶和时效处理：
固溶温度为1150~1180℃，水淬，固溶硬度为18~25HRC。时效温度为700℃，时效时间4h，硬度为46~47HRC。
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的力学性能：
下表为5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的室温力学性能比较。
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钢种 |
热处理工艺 |
硬度/HRC |
σb/MPa |
δ(%) |
ψ(%) |
αk/J•cm-2 |
|
5Mn15 |
1180℃固溶，700℃，4h时效 |
45.6 |
1384 |
15.3 |
32.8 |
35 |
|
7Mn10 |
1150℃固溶，700℃，6h时效 |
44.5 |
1310 |
8.8 |
27.1 |
20 |
|
7Mn15 |
1150℃固溶，700℃，2h时效 |
48.5 |
1380 |
16.5 |
35.5 |
45 |
|
3Cr2W8V |
1180℃油淬，580℃回火 |
49.0 |
1650 |
9.0 |
37.0 |
28 |
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