1
5CrMnMo
5CrMnMo屬于熱作模具鋼，具有與5CrNiMo類似的性能，適于制作要求較高強(qiáng)度和高耐磨性的鍛模和其它零件。5CrMnMo鋼的淬透性好且其奧氏體比較穩(wěn)定。
(1)
化學(xué)成分 5CrMnMo的化學(xué)成分如表1所示。
表1
5CrMnMo的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù) ％）
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C
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Si
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Mn
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Cr
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Mo
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P
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S
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0.50～0.60
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0.25～0.60
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1.20～1.60
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0.60～0.90
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0.15～0.30
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≤0.030
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≤0.030
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(2)
熱處理臨界點(diǎn) 5CrMnMo的熱處理臨界點(diǎn)如表2所示
表2 ⒌CrMnMo的熱處理臨界點(diǎn) （℃）
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Ac1
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Ac3
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Ar1
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Ms
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710
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760
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650
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220
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2
5CrMnMo心軸熱處理難點(diǎn)
(1)
5CrMnMo心軸的基本情況 心軸尺寸如圖1所示，硬度要求為42～47HRc。
(2)
5CrMnMo心軸熱處理難點(diǎn)分析 零件尺寸較長，最大尺寸為Φ180×960mm，且在軸向上有臺(tái)階，變形不容易控制，而且由于零件太長，無法采用木炭箱的保護(hù)方式，在熱處理過程容易造成氧化、脫碳現(xiàn)象。若零件表面氧化形成較多氧化皮，就會(huì)造成表面粗糙不平，影響冷卻均勻性，淬火后的硬度不均勻而導(dǎo)致零件報(bào)廢；脫碳則會(huì)造成淬火后硬度不足，或出現(xiàn)軟點(diǎn)，影響零件使用性能。另外，對(duì)于5CrMnMo模具鋼淬火冷卻時(shí)間若過長，容易出現(xiàn)裂紋，冷卻時(shí)間過短則只能得到托氏體，達(dá)不到性能要求。
(3)
綜上所述，此零件淬火有3個(gè)難點(diǎn)：①防止心軸氧化脫碳；②保證心軸的淬火變形在允許的范圍內(nèi)；③嚴(yán)格控制心軸的預(yù)冷和油冷時(shí)間。
3
熱處理工藝
(1)
與操作班人員一期研究該零件熱處理工藝，分析可能出現(xiàn)的問題（如變形位置、變形量、硬度均勻性等）。為了確保熱處理施工的順利進(jìn)行并能達(dá)到理想的效果，我們擬定了如下熱處理方案。
(2)
裝盤保護(hù) 用5mm后的Q235鋼板制作保護(hù)盤，盤尺寸：1200mm×200mm×250mm（長×寬×高）。盤用于放零件，并在零件上放置木炭保護(hù)。
(3)
熱處理工藝
為了消除零件在機(jī)械加工中的加工盈利，并且避免因急劇加熱而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，工件在650±10℃保溫1.5～2h進(jìn)行預(yù)熱后在繼續(xù)升溫至860±10℃保溫3.5h，社保采用RJX-75-9箱式電阻爐。
(4)
冷卻 因?yàn)?CrMnMo鋼淬透性好且其奧氏體比較穩(wěn)定，為了減少零件在冷卻過程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，減少變形和開裂傾向，將出爐的零件在空氣中預(yù)冷（預(yù)冷時(shí)間為4～6min，零件大約730℃左右），然后放入N32油中冷卻，打開泵循環(huán)，同時(shí)通壓縮空氣。零件在油中冷卻25～35min后取出（為防止零件在Ms下冷速過快引起開裂，零件在油中冷至220℃一下，大概在150～200℃范圍內(nèi)取出）。
(5)
回火 出油后檢查變形（變形＜0.5mm），趁熱校正，馬上進(jìn)爐回火。將零件轉(zhuǎn)入HVS100球體電爐中回火，（280±10）℃保溫2～2.5h、450±10℃保溫3.5～4h出爐空冷。熱處理工藝曲線如圖2所示。
(6)
檢驗(yàn) 用布氏硬度計(jì)檢查硬度，結(jié)果為2.9HBd（47HRc），符合圖樣要求。
4
結(jié)語
(1)
淬火過程中防止心軸氧化脫碳和保證心軸的淬火變形在允許的范圍內(nèi)是心軸熱處理的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
(2)
在熱處理過程中，要嚴(yán)格控制預(yù)冷、油冷，并且淬火后盡快回火。
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