4Cr5MoSiV, Çin'in ulusal standart sınıfıdır ve eşdeğerdir AISI H11 Amerika Birleşik Devletleri'nde. Karşılaştırıldığında 4Cr5MoSiV1(AISI H13/DIN 1.2343), 4Cr5MoSiV bileşimindeki vanadyum içeriği daha düşüktür. 4Cr5MoSiV1 genellikle daha yüksek sıcak mukavemete ve sertliğe sahiptir ve daha yaygın olarak kullanılır, ancak 4Cr5MoSiV, mükemmel termal yorulma direnci nedeniyle yüksek hızlı çekiç dövme kalıpları için hala tercih edilmektedir.

1. Kimyasal Bileşim (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Cr	Ay	V	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. 4Cr5MoSiV'nin Fiziksel Özellikleri

2.1 Kritik Sıcaklıklar

Kritik Nokta	Ac₁	Ac₃	Ar₁	Ar₃	Bayan	Bay
Sıcaklık (yaklaşık) / °C	853	912	720	773	310	103

2.2 Doğrusal Genleşme Katsayısı

Sıcaklık / °C	20 ~ 100	20 ~ 200	20 ~ 300	20 ~ 400	20 ~ 500	20 ~ 600	20 ~ 700
Doğrusal Genleşme Katsayısı α / 10⁻⁶ °C⁻¹	10.0	10.9	11.4	12.2	12.8	13.3	13.6

2.3 Isıl İletkenlik

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

2.4 Elastisite Modülü

Sıcaklık / °C	20	100	200	300	400	500
Elastisite Modülü E / MPa	227,000	221,000	216,000	208,000	200,000	192,000

2.5 Yoğunluk ve Özgül Isı Kapasitesi

Yoğunluk / (g/cm³)	Özgül Isı Kapasitesi cₚ (20°C) / [J/(kg·K)]
7.69	459.8

3. Sıcak 4Cr5MoSiV Çelik için Dövme İşlemi Spesifikasyonu

Öğe	Isıtma Sıcaklığı / °C	İlk Dövme Sıcaklığı / °C	Son Dövme Sıcaklığı / °C	Soğutma Yöntemi
Çelik Külçe	1140 ~ 1180	1100 ~ 1150	≥900	Kum soğutma veya çukur soğutma
Çelik Kütük	1120 ~ 1150	1070 ~ 1100	850 ~ 900	Kum soğutma veya çukur soğutma

4. 4Cr5MoSiV'nin Isıl İşlemi

4.1 Ön ısıtma

Ön Isıl İşlem Planı	İşlem Parametreleri
Dövme Sonrası Tavlama	Isıtma sıcaklığı 860 ~ 890°C, 2 ~ 4 saat bekletilir; fırında 500°C'nin altına soğutulur, ardından havada soğutulur. Tavlama sonrası sertlik ≤229HBW.
Gerilim Giderici Tavlama	Isıtma sıcaklığı 730 ~ 760°C, 3 ~ 4 saat tutun, fırın soğutması veya hava soğutması.

4.2 Söndürme

① Önerilen Söndürme İşlemi Spesifikasyonu

Söndürme Sıcaklığı / °C	Söndürme Ortamı	Söndürme Ortamı Sıcaklığı / °C	Sonraki Adım	Sertlik HRC
1000 ~ 1030	Yağ veya Hava	20 ~ 60	Yağ sıcaklığına kadar soğutun	53 ~ 55

② Söndürme Sıcaklığı ile Sertlik Arasındaki İlişki

Söndürme Sıcaklığı / °C	950	975	1000	1025	1050	1075	1100
Sertlik HRC	51	53	54.5	56	58	58.5	57.5

4.3 Temperleme

① Önerilen Tavlama İşlemi Spesifikasyonu

Temperlemenin Amacı	Sıcaklık / °C	Teçhizat	Soğutma	Öfke Sayısı	Sertlik HRC
Stresi ortadan kaldırın ve sertliği azaltın	530 ~ 580	Erimiş tuz banyosu fırını veya hava fırını	Hava serin	2	47 ~ 49

Not: İkinci tavlama sıcaklığı genellikle birinciden 20 ~ 30°C daha düşüktür.

② Farklı Sıcaklıklarda Temperleme Sonrası Mekanik Özellikler

Tavlama Sıcaklığı / °C	500	550	600	650
Sertlik HRC	57	54.5	46.5	37
aᴋ / (J/cm²)	20	45	60	66

Not: 1000°C hava soğutmalı, 580°C sıcaklık.

4.4 Önerilen Yüzey Güçlendirme İşlem Süreci Spesifikasyonu

Süreç	Sıcaklık / °C	Zaman / s	Orta	Katman Kalınlığı / mm	Yüzey Sertliği HV
Nitrürleme	560	2	KNO₃ 50% + NaNO₃ 50% (Kütle Kesri)	0.04	640 ~ 690
Nitrürleme	580	8	Doğal Gaz + Amonyak	0.25 ~ 0.30	830 ~ 860
Nitrürleme	540	12 ~ 20	Amonyak ayrışma hızı 30% ~ 60%	0.15 ~ 0.20	550 ~ 750

5. Mekanik Özellikler

4Cr5MoSiV (H11) çeliği, hava soğutmalı sertleştirme tipi bir sıcak iş takım çeliğidir. İyi tokluğa sahiptir ve ısıl işlemle sertleştirildikten sonra mukavemeti 2070 MPa'nın üzerine çıkabilir. Havada sertleştirilebildiği için söndürme deformasyonu ve kalıntı gerilmeler düşüktür ve yüzey oksidasyon eğilimi de düşüktür. İkincil sertleşme fenomeni oluşturabilir ve 510°C'nin üzerinde temperlendiğinde optimum performansa ulaşabilir. Yüksek sıcaklıkta temperlemeden sonra iç gerilmelerin çoğu ortadan kaldırılabilir. İyi termal stabiliteye sahiptir ve erimiş alüminyum alaşımının aşınmasına karşı dayanıklıdır. 650°C'nin altında yüksek süneklik, darbe tokluğu, oksidasyon direnci, termal yorulma direnci, yüksek sürünme mukavemeti ve çekme mukavemetine sahiptir.

5.1 Yüksek Sıcaklık Mekanik Özellikleri

Test Sıcaklığı / °C	Rₘ / MPa	Rₑₗ / MPa	Bir (%)	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 Yüksek Sıcaklık Sertliği

Test Sıcaklığı / °C	300	450	600	650	700	750
Sertlik HV	491.5	448.5	384.0	302.5	227.5	178.5

Not: Numunenin orijinal sertliği 49~50HRC'dir.

5.3 Yüksek Sıcaklık Darbe Dayanıklılığı

Test Sıcaklığı / °C	300	600	650	700
Darbe Emilim Enerjisi K / J	28.8	31.0	36.5	70.0

5.4 Termal Yorgunluk Performansı

	Seviye
20 ~ 650°C 1000 kez tekrarlandı	8.2
20 ~ 750°C 1000 kez tekrarlandı	14.6

5.5 Termal Aşınma Direnci

4Cr5MoSiV Çelik Termal Aşınma Direnci (I)

Rotasyonlar/süreler	300	600	900	1200	1500	2500
Kilo Kaybı / mg	0.67	0.80	1.4	1.63	1.97	2.62

Not: Test sıcaklığı 800 ~ 850°C, basınç 784 ~ 882N, numune sertliği 49 ~ 50HRC.

Tablo 5-89 4Cr5MoSiV Çelik Termal Aşınma Direnci (II)

Rotasyonlar/süreler	100	200	300	400	500	600	700	1000
Kilo Kaybı / mg	0.77	1.67	2.50	3.47	4.33	4.90	5.60	7.40

Not: Test sıcaklığı 910 ~ 950°C, basınç 1784 ~ 1813N, numune sertliği 49 ~ 50HRC.

5.6 Temperleme Direnci

Sıcaklık / °C	500 (İkincil Sertleşme Tepe Sıcaklığı)	560	615	600	653
Sertlik HRC	55.0 (En Yüksek İkincil Sertleştirme Sertliği)	49.0	42.0	36.0	35.0

Not: Numune 1020°C'de yağda söndürülmüştür, sertlik 59~60HRC.

5.7 Termal Korozyon Direnci

Test Sıcaklığı ve Süresi	620°C × 4s	680°C × 4s
Kilo Kaybı / (g/dm²)	4.4188	16.4

5.8) Yorulma Limiti

Test Sıcaklığı / °C	Oda Sıcaklığı	300	400	450	500
σ-1 / MPa	880	680	640	630	610
σ-1k / MPa	570	440	430	—	420

5.9 620°C'de 4Cr5MoSiV Çeliğinin Termal Kararlılığı

Bekletme Süresi / saat	2	4	6	8	11.5	14.5	17.5	21
Sertlik HRC	39.4	38.4	36.9	35.1	34.4	33.2	32.6	32.3

Not: Numunenin orijinal sertliği 49,9 HRC'dir.

6. Uygulamalar

4Cr5MoSiV (H11) çeliği, alüminyum döküm kalıpları, sıcak ekstrüzyon kalıpları, delme takımları ve çekirdek çubukları, pres dövme kalıpları, plastik kalıplar vb. üretiminde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, iyi orta sıcaklık dayanımı nedeniyle, uçaklar, roketler için yapısal bileşenler ve buhar türbinleri ve gaz türbinleri için parçalar üretmekte de kullanılır.