4Cr5MoSiV هو معيار وطني صيني، يعادل AISI ح11 في الولايات المتحدة. بالمقارنة مع 4Cr5MoSiV1(ايسي ح13(DIN 1.2343)، يكون محتوى الفاناديوم في تركيبة 4Cr5MoSiV أقل. يتميز 4Cr5MoSiV1 عمومًا بقوة وصلابة أعلى في درجات الحرارة العالية، ويُستخدم على نطاق واسع، ولكن لا يزال 4Cr5MoSiV مفضلًا في قوالب الطرق عالية السرعة نظرًا لمقاومته الممتازة للتعب الحراري.

1. التركيب الكيميائي (GB / T 1299—2000)

ج	سي	من	كر	شهر	الخامس	ص	س
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%

2. الخصائص الفيزيائية لـ 4Cr5MoSiV

2.1 درجات الحرارة الحرجة

نقطة حرجة	التيار المتردد₁	التيار المتردد₃	أر₁	أر₃	آنسة	م ف
درجة الحرارة (تقريبًا) / درجة مئوية	853	912	720	773	310	103

2.2 معامل التمدد الخطي

درجة الحرارة / درجة مئوية	20 ~ 100	20 ~ 200	20 ~ 300	20 ~ 400	20 ~ 500	20 ~ 600	20 ~ 700
معامل التمدد الخطي α / 10⁻⁶ °C⁻¹	10.0	10.9	11.4	12.2	12.8	13.3	13.6

2.3 الموصلية الحرارية

درجة الحرارة / درجة مئوية	100	200	300	400	500	600	700
الموصلية الحرارية λ / [W/(m·K)]	25.9	27.6	28.4	28.0	27.6	26.7	25.9

2.4 معامل المرونة

درجة الحرارة / درجة مئوية	20	100	200	300	400	500
معامل المرونة E / MPa	227,000	221,000	216,000	208,000	200,000	192,000

2.5 الكثافة والسعة الحرارية النوعية

الكثافة / (جم/سم³)	السعة الحرارية النوعية cₚ (20 درجة مئوية) / [J/(كجم·كلفن)]
7.69	459.8

3. حار مواصفات عملية التشكيل للفولاذ 4Cr5MoSiV

غرض	درجة حرارة التدفئة / °C	درجة حرارة التشكيل الأولية / درجة مئوية	درجة حرارة التشكيل النهائية / درجة مئوية	طريقة التبريد
سبيكة فولاذية	1140 ~ 1180	1100 ~ 1150	≥900	تبريد الرمل أو تبريد الحفرة
سبائك الصلب	1120 ~ 1150	1070 ~ 1100	850 ~ 900	تبريد الرمل أو تبريد الحفرة

4. المعالجة الحرارية لـ 4Cr5MoSiV

4.1 التسخين المسبق

خطة المعالجة الحرارية الأولية	معلمات العملية
التلدين بعد التشكيل	درجة حرارة التسخين ٨٦٠ إلى ٨٩٠ درجة مئوية، تُحفظ لمدة ساعتين إلى أربع ساعات؛ يُبرَّد في الفرن إلى أقل من ٥٠٠ درجة مئوية ثم يُبرَّد بالهواء. الصلابة بعد التلدين ≤ ٢٢٩HBW.
التلدين لتخفيف الإجهاد	درجة حرارة التسخين 730 ~ 760 درجة مئوية، اتركها لمدة 3 ~ 4 ساعات، ثم قم بتبريد الفرن أو تبريد الهواء.

4.2 التبريد

① مواصفات عملية التبريد الموصى بها

درجة حرارة التبريد / درجة مئوية	وسط الإطفاء	درجة حرارة وسط التبريد / °C	الخطوة اللاحقة	صلابة HRC
1000 ~ 1030	النفط أو الهواء	20 ~ 60	تبريد إلى درجة حرارة الزيت	53 ~ 55

② العلاقة بين درجة حرارة التبريد والصلابة

درجة حرارة التبريد / درجة مئوية	950	975	1000	1025	1050	1075	1100
صلابة HRC	51	53	54.5	56	58	58.5	57.5

4.3 التلطيف

① مواصفات عملية التلطيف الموصى بها

غرض التلطيف	درجة الحرارة / درجة مئوية	معدات	تبريد	عدد الانفعالات	صلابة HRC
إزالة التوتر وتقليل الصلابة	530 ~ 580	فرن حمام الملح المنصهر أو فرن الهواء	هواء بارد	2	47 ~ 49

ملحوظة: درجة حرارة التلطيف الثانية عادة ما تكون أقل من الأولى بمقدار 20 إلى 30 درجة مئوية.

② الخصائص الميكانيكية بعد المعالجة الحرارية عند درجات حرارة مختلفة

درجة حرارة التلطيف / °C	500	550	600	650
صلابة HRC	57	54.5	46.5	37
aᴋ / (J/cm²)	20	45	60	66

ملحوظة: تبريد الهواء 1000 درجة مئوية، درجة الحرارة 580 درجة مئوية.

4.4 مواصفات عملية معالجة تقوية السطح الموصى بها

العملية	درجة الحرارة / درجة مئوية	الوقت / ساعة	واسطة	سمك الطبقة / مم	صلابة السطح HV
النترتة	560	2	KNO₃ 50% + NaNO₃ 50% (كسر الكتلة)	0.04	640 ~ 690
النترتة	580	8	الغاز الطبيعي + الأمونيا	0.25 ~ 0.30	830 ~ 860
النترتة	540	12 ~ 20	معدل تحلل الأمونيا 30% ~ 60%	0.15 ~ 0.20	550 ~ 750

5. الخصائص الميكانيكية

فولاذ 4Cr5MoSiV (H11) هو فولاذ أدوات ساخن مُعالج بالتجميد الهوائي. يتميز بمتانة جيدة، وبعد المعالجة الحرارية، تصل قوته إلى أكثر من 2070 ميجا باسكال. ولأنه قابل للتجميد في الهواء، فإن تشوه التبريد والإجهاد المتبقي فيه ضئيلان، كما أن ميله لأكسدة السطح ضئيل. يمكن أن يُحدث تصلبًا ثانويًا، ويحقق أداءً مثاليًا عند تسويته في درجات حرارة تزيد عن 510 درجة مئوية. بعد التسويته في درجات حرارة عالية، يمكن التخلص من معظم الإجهاد الداخلي. يتميز بثبات حراري جيد، ومقاومته لتآكل سبائك الألومنيوم المنصهرة. في درجات حرارة أقل من 650 درجة مئوية، يتميز بخصائص عالية من اللدونة، ومتانة الصدمات، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة التعب الحراري، بالإضافة إلى قوة الزحف والشد العالية.

5.1 الخواص الميكانيكية عند درجات الحرارة العالية

درجة حرارة الاختبار / درجة مئوية	Rₘ / ميجا باسكال	Rₑₗ / ميجا باسكال	أ (%)	ز (%)
300	1504	1311	12.0	39.1
600	895	794	21.9	72.9
650	471	402	33.1	85.5
700	226	179	55.0	94.5

5.2 صلابة درجات الحرارة العالية

درجة حرارة الاختبار / درجة مئوية	300	450	600	650	700	750
صلابة عالية	491.5	448.5	384.0	302.5	227.5	178.5

ملحوظة: صلابة العينة الأصلية 49~50HRC.

5.3 صلابة التأثير في درجات الحرارة العالية

درجة حرارة الاختبار / درجة مئوية	300	600	650	700
طاقة امتصاص التأثير (كيلوجول)	28.8	31.0	36.5	70.0

5.4 أداء التعب الحراري

	درجة
20 ~ 650 درجة مئوية تتكرر 1000 مرة	8.2
20 ~ 750 درجة مئوية تتكرر 1000 مرة	14.6

5.5 مقاومة التآكل الحراري

مقاومة التآكل الحراري للفولاذ 4Cr5MoSiV (I)

الدورات/الأوقات	300	600	900	1200	1500	2500
فقدان الوزن / ملغ	0.67	0.80	1.4	1.63	1.97	2.62

ملحوظة: درجة حرارة الاختبار 800 ~ 850 درجة مئوية، الضغط 784 ~ 882 نيوتن، صلابة العينة 49 ~ 50HRC.

الجدول 5-89 مقاومة التآكل الحراري للفولاذ 4Cr5MoSiV (II)

الدورات/الأوقات	100	200	300	400	500	600	700	1000
فقدان الوزن / ملغ	0.77	1.67	2.50	3.47	4.33	4.90	5.60	7.40

ملحوظة: درجة حرارة الاختبار 910 ~ 950 درجة مئوية، الضغط 1784 ~ 1813 نيوتن، صلابة العينة 49 ~ 50HRC.

5.6 مقاومة التلطيف

درجة الحرارة / درجة مئوية	500 (درجة حرارة ذروة التصلب الثانوي)	560	615	600	653
صلابة HRC	55.0 (أعلى صلابة تصلب ثانوية)	49.0	42.0	36.0	35.0

ملحوظة: تم تبريد العينة في الزيت عند درجة حرارة 1020 درجة مئوية، صلابة 59~60HRC.

5.7 مقاومة التآكل الحراري

درجة الحرارة والوقت للاختبار	620 درجة مئوية × 4 ساعات	680 درجة مئوية × 4 ساعات
فقدان الوزن / (جم/دسم²)	4.4188	16.4

5.8) حد التعب

درجة حرارة الاختبار / درجة مئوية	درجة حرارة الغرفة	300	400	450	500
سي-1 / ميجا باسكال	880	680	640	630	610
سي-1 ألف / ميجا باسكال	570	440	430	—	420

5.9 الاستقرار الحراري لفولاذ 4Cr5MoSiV عند 620 درجة مئوية

وقت الانتظار / ساعة	2	4	6	8	11.5	14.5	17.5	21
صلابة HRC	39.4	38.4	36.9	35.1	34.4	33.2	32.6	32.3

ملحوظة: صلابة العينة الأصلية كانت 49.9 HRC.

6. التطبيقات

يُستخدم فولاذ 4Cr5MoSiV (H11) بشكل شائع في تصنيع قوالب الصب لمصبوبات الألومنيوم، وقوالب البثق الساخن، والأدوات، وقضبان الثقب، وقوالب التشكيل بالضغط، وقوالب البلاستيك، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل متانته العالية في درجات الحرارة المتوسطة، يُستخدم أيضًا في تصنيع المكونات الهيكلية للطائرات والصواريخ، وأجزاء التوربينات البخارية والغازية.