4Cr5MoSiV je čínská národní standardní třída, ekvivalentní AISI H11 ve Spojených státech. Ve srovnání s 4Cr5MoSiV1(AISI H13/DIN 1.2343) je obsah vanadu ve složení 4Cr5MoSiV nižší. 4Cr5MoSiV1 má obecně vyšší pevnost za tepla a tvrdost a je používán častěji, ale 4Cr5MoSiV je stále preferován pro vysokorychlostní kovací nástroje díky své vynikající odolnosti proti tepelné únavě.

1. Chemické složení (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Cr	Mo	PROTI	P	S
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. Fyzikální vlastnosti 4Cr5MoSiV

2.1 Kritické teploty

Kritický bod	Klimatizace₁	Klimatizace₃	Ar₁	Ar₃	paní	Mf
Teplota (přibližně) / °C	853	912	720	773	310	103

2.2 Součinitel lineární roztažnosti

Teplota / °C	20 ~ 100	20 ~ 200	20 ~ 300	20 ~ 400	20 ~ 500	20 ~ 600	20 ~ 700
Součinitel lineární roztažnosti α / 10⁻⁶ °C⁻¹	10.0	10.9	11.4	12.2	12.8	13.3	13.6

2.3 Tepelná vodivost

Teplota / °C	100	200	300	400	500	600	700
Tepelná vodivost λ / [W/(m·K)]	25.9	27.6	28.4	28.0	27.6	26.7	25.9

2.4 Modul pružnosti

Teplota / °C	20	100	200	300	400	500
Modul pružnosti E / MPa	227,000	221,000	216,000	208,000	200,000	192,000

2.5 Hustota a měrná tepelná kapacita

Hustota / (g/cm³)	Měrná tepelná kapacita cₚ (20 °C) / [J/(kg·K)]
7.69	459.8

3. Horké Specifikace procesu kování pro ocel 4Cr5MoSiV

Položka	Teplota ohřevu / °C	Počáteční teplota kování / °C	Konečná teplota kování / °C	Způsob chlazení
Ocelový ingot	1140 ~ 1180	1100 ~ 1150	≥900	Chlazení písku nebo chlazení jámy
Ocelový předvalek	1120 ~ 1150	1070 ~ 1100	850 ~ 900	Chlazení písku nebo chlazení jámy

4. Tepelné zpracování 4Cr5MoSiV

4.1 Předehřívání

Předběžný plán tepelného zpracování	Procesní parametry
Žíhání po kování	Teplota ohřevu 860 ~ 890 °C, výdrž 2 ~ 4 hodiny; pec se ochladí pod 500 °C a poté se ochladí na vzduchu. Tvrdost po žíhání ≤229 HBW.
Žíhání pro odlehčení pnutí	Teplota ohřevu 730 ~ 760 °C, výdrž 3 ~ 4 hodiny, chlazení v peci nebo vzduchem.

4.2 Kalení

① Doporučená specifikace procesu kalení

Teplota kalení / °C	Kalící médium	Teplota kalicího média / °C	Následný krok	Tvrdost HRC
1000 ~ 1030	Olej nebo vzduch	20 ~ 60	Ochlazení na teplotu oleje	53 ~ 55

② Vztah mezi teplotou kalení a tvrdostí

Teplota kalení / °C	950	975	1000	1025	1050	1075	1100
Tvrdost HRC	51	53	54.5	56	58	58.5	57.5

4.3 Temperování

① Doporučená specifikace procesu popouštění

Účel temperování	Teplota / °C	Zařízení	Chlazení	Počet chvění	Tvrdost HRC
Eliminujte stres a snižte tvrdost	530 ~ 580	Pec s roztavenou solí nebo vzduchová pec	Vzduchové chlazení	2	47 ~ 49

Poznámka: Druhá teplota popouštění je obvykle o 20 ~ 30 °C nižší než první.

② Mechanické vlastnosti po popouštění při různých teplotách

Teplota temperování / °C	500	550	600	650
Tvrdost HRC	57	54.5	46.5	37
aᴋ / (J/cm²)	20	45	60	66

Poznámka: 1000 °C chlazení vzduchem, teplota 580 °C.

4.4 Doporučená specifikace procesu úpravy povrchu zpevněním

Proces	Teplota / °C	Čas / h	Střední	Tloušťka vrstvy / mm	Tvrdost povrchu HV
Nitridace	560	2	KNO₃ 50% + NaNO₃ 50% (hmotnostní zlomek)	0.04	640 ~ 690
Nitridace	580	8	Zemní plyn + amoniak	0.25 ~ 0.30	830 ~ 860
Nitridace	540	12 ~ 20	Rychlost rozkladu amoniaku 30% ~ 60%	0.15 ~ 0.20	550 ~ 750

5. Mechanické vlastnosti

Ocel 4Cr5MoSiV (H11) je nástrojová ocel pro práci za tepla, která se kalí chlazením na vzduchu. Má dobrou houževnatost a po zpevnění tepelným zpracováním může její pevnost dosáhnout přes 2070 MPa. Protože ji lze kalit na vzduchu, jsou kalící deformace a zbytkové napětí malé a tendence k povrchové oxidaci je také malá. Může docházet k sekundárnímu kalení a dosahuje optimálního výkonu při popouštění nad 510 °C. Po popouštění za vysokých teplot lze eliminovat většinu vnitřního napětí. Má dobrou tepelnou stabilitu a odolává erozi roztavené hliníkové slitiny. Pod 650 °C má vysokou tažnost, rázovou houževnatost, odolnost proti oxidaci, odolnost proti tepelné únavě a také vysokou mez tečení a pevnost v tahu.

5.1 Mechanické vlastnosti za vysokých teplot

Zkušební teplota / °C	Rₘ / MPa	Rₑₗ / MPa	A (%)	Z (%)
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 Tvrdost za vysokých teplot

Zkušební teplota / °C	300	450	600	650	700	750
Tvrdost HV	491.5	448.5	384.0	302.5	227.5	178.5

Poznámka: Původní tvrdost vzorku 49~50HRC.

5.3 Rázová houževnatost za vysokých teplot

Zkušební teplota / °C	300	600	650	700
Energie absorpce nárazu K/J	28.8	31.0	36.5	70.0

5.4 Tepelná únava

	Stupeň
20 ~ 650 °C opakovaně 1000krát	8.2
20 ~ 750 °C opakovaně 1000krát	14.6

5.5 Odolnost proti tepelnému opotřebení

Tepelná odolnost oceli 4Cr5MoSiV proti opotřebení (I)

Rotace/krát	300	600	900	1200	1500	2500
Úbytek hmotnosti / mg	0.67	0.80	1.4	1.63	1.97	2.62

Poznámka: Zkušební teplota 800 ~ 850 °C, tlak 784 ~ 882 N, tvrdost vzorku 49 ~ 50 HRC.

Tabulka 5-89 Tepelná odolnost oceli 4Cr5MoSiV proti opotřebení (II)

Rotace/krát	100	200	300	400	500	600	700	1000
Úbytek hmotnosti / mg	0.77	1.67	2.50	3.47	4.33	4.90	5.60	7.40

Poznámka: Zkušební teplota 910 ~ 950 °C, tlak 1784 ~ 1813 N, tvrdost vzorku 49 ~ 50 HRC.

5.6 Odolnost proti popouštění

Teplota / °C	500 (vrcholová teplota sekundárního kalení)	560	615	600	653
Tvrdost HRC	55,0 (nejvyšší tvrdost po sekundárním kalení)	49.0	42.0	36.0	35.0

Poznámka: Vzorek kalený v oleji při 1020 °C, tvrdost 59~60 HRC.

5.7 Odolnost proti tepelné korozi

Teplota a čas testu	620 °C × 4 hodiny	680 °C × 4 hodiny
Úbytek hmotnosti / (g/dm²)	4.4188	16.4

5.8) Mez únavy

Zkušební teplota / °C	Teplota místnosti	300	400	450	500
σ-1 / MPa	880	680	640	630	610
σ-1 tisíc / MPa	570	440	430	—	420

5.9 Tepelná stabilita oceli 4Cr5MoSiV při 620 °C

Doba výdrže / h	2	4	6	8	11.5	14.5	17.5	21
Tvrdost HRC	39.4	38.4	36.9	35.1	34.4	33.2	32.6	32.3

Poznámka: Původní tvrdost vzorku byla 49,9 HRC.

6. Aplikace

Ocel 4Cr5MoSiV (H11) se běžně používá k výrobě forem pro tlakové lití hliníkových odlitků, forem pro horké protlačování, nástrojů a jádrových tyčí pro děrování, forem pro kování lisováním, plastových forem atd. Kromě toho se díky své dobré pevnosti při středních teplotách používá také k výrobě konstrukčních součástí letadel, raket a dílů pro parní a plynové turbíny.