Thép dụng cụ gia công nóng 5CrMnMo

Tại Thép Aobo, với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực rèn, chúng tôi hiểu được những yêu cầu đặt ra đối với thép công cụ làm việc nóng. Thép dụng cụ gia công nóng 5CrMnMo là lựa chọn hợp kim thấp đáng tin cậy mà chúng tôi thường cung cấp, được biết đến với sự cân bằng đặc tính cụ thể.

1. Tổng quan về thép 5CrMnMo và thành phần hóa học

Thép công cụ gia công nóng 5CrMnMo được phân loại là thép khuôn gia công nóng hợp kim thấp. Đặc tính hiệu suất của nó bắt nguồn từ thành phần hóa học cụ thể của nó.

Dựa trên tiêu chuẩn GB/T1299-2000, thành phần điển hình (trọng lượng %) là:

• Cacbon (C): 0.50% – 0.60%
• Mangan (Mn): 1.20% – 1.60%
• Crom (Cr): 0.60% – 0.90%
• Niken (Ni): 1.40% – 1.80%
• Molypden (Mo): 0.15% – 0.30%
• Silic (Si): ≤ 0,40% (một số thông số kỹ thuật cho phép 0,25-0,60%)
• Phốt pho (P): ≤ 0,030%
• Lưu huỳnh (S): ≤ 0,030%

Có thể có sự thay đổi nhỏ về phạm vi tùy thuộc vào phiên bản tiêu chuẩn cụ thể.

2. Ứng dụng thép 5CrMnMo

Thép công cụ gia công nóng 5CrMnMo là lựa chọn thiết thực để sản xuất khuôn rèn nóng cỡ vừa đến nhỏ, thường là những khuôn có chiều dài cạnh lên đến 400 mm. Độ bền tốt của nó làm cho nó phù hợp với:

• Khuôn có hình dạng phức tạp.
• Khuôn rèn búa phải chịu tác động đáng kể.
• Các bộ phận làm việc của khuôn dập nóng phải chịu tải trọng va đập lớn.
• Khuôn đúc kẽm, nhôm và hợp kim.
• Khuôn ép nóng và một số khuôn nhựa.
• Vật liệu cơ bản cho một số dụng cụ cắt/đục lỗ và khuôn dập nguội (đôi khi có thể thay thế T10A, 9SiCr, Cr12MoV cho các phần lớn hơn).

3. Tính chất cơ học và so sánh với 5CrNiMo

• Sức mạnh: Cao hơn một chút so với Thép 5CrNiMo.
• Độ dẻo dai và độ dai: Thấp hơn 5CrNiMo ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao do mangan thay thế một số niken.
• Độ cứng: Thấp hơn 5CrNiMo.
• Khả năng chống mỏi nhiệt: Kém hơn 5CrNiMo ở nhiệt độ làm việc cao; nhạy cảm hơn với tình trạng quá nhiệt.

Trong khi Thép công cụ gia công nóng 5CrMnMo mang lại giá trị và hiệu suất tốt cho các ứng dụng mục tiêu của nó, các đặc tính của nó có thể khiến 5CrNiMo trở thành lựa chọn ưu tiên cho các nhiệm vụ rèn nóng lớn hơn hoặc đòi hỏi khắt khe hơn. Tuy nhiên, đối với các khuôn có tiết diện rất lớn, các loại khác như 5Cr2NiMoVSi thường được chọn vì khả năng tôi luyện vượt trội.

4. Xử lý nhiệt thép 5CrMnMo

Thích hợp xử lý nhiệt rất quan trọng để đạt được hiệu suất mong muốn từ 5CrMnMo. Aobo Steel có nhiều kinh nghiệm cung cấp thép đáp ứng các yêu cầu gia công này.

4.1 Rèn

Thực hiện theo các thông số quy trình tương tự như 5CrNiMo. Cần kiểm soát cẩn thận quá trình gia nhiệt và làm mát để tránh nứt. Làm mát chậm sau khi rèn (làm mát lò đối với các sản phẩm rèn lớn đến 150-200°C) là điều cần thiết để tránh các đốm trắng.

4.2 Ủ

Ủ đẳng nhiệt được khuyến nghị:

1. Đun nóng đến nhiệt độ 850-870°C và giữ trong 4-6 giờ.
2. Làm nguội đến nhiệt độ đẳng nhiệt 680°C, giữ trong 4-6 giờ.
3. Làm nguội lò xuống dưới 500°C, sau đó làm nguội bằng không khí. Độ cứng mong đợi: 197-241 HBW (cấu trúc Pearlite + Ferrite).

4.3 Làm nguội

1. Đun nóng đến 840-860°C. Nhiệt độ cao hơn (khoảng 900°C) có thể làm tăng độ cứng của lath martensit, tạo ra độ dẻo dai tốt hơn.
2. Làm nguội bằng dầu. Làm nguội đến 150-180°C trước khi tôi ngay.
3. Để giảm thiểu sự biến dạng và nứt, hãy cân nhắc làm mát trước trong không khí đến 740-780°C (màu đỏ sẫm) trước khi làm nguội bằng dầu hoặc làm nguội trước các khuôn lớn hơn đến 780-810°C. Các bước làm nguội đẳng nhiệt (ví dụ, làm nguội bằng dầu đến 150-200°C, sau đó giữ đẳng nhiệt ở 280°C) cũng có thể có lợi.

4.4 Làm nguội

Quá trình tôi luyện điều chỉnh độ cứng và độ dẻo dai cuối cùng. Nó làm giảm ứng suất và ổn định cấu trúc.

1. Tổng quan: 450-500°C, thường thực hiện hai lần.
2. Thân khuôn rèn:
   
   • Khuôn nhỏ: 490-510°C (Độ cứng: 44-47 HRC)
   • Khuôn lớn: 560-580°C (Độ cứng: 34-37 HRC)
3. Chốt khuôn (để tăng độ cứng):
   
   • Khuôn nhỏ: 620-640°C (Độ cứng: 34-37 HRC)
   • Khuôn trung bình: 640-660°C (Độ cứng: 30-35 HRC)
4. Giảm căng thẳng: Sau khi tôi luyện, nên xử lý giảm ứng suất lần cuối ở nhiệt độ 280°C trong vòng 2-3 giờ.

5. Nâng cao hiệu suất

Tuổi thọ của khuôn 5CrMnMo có thể được kéo dài thông qua:

• Xử lý nhiệt tối ưu: Các kỹ thuật như làm nguội ở nhiệt độ cao (khoảng 900°C), làm mát trước khi làm nguội và làm nguội đẳng nhiệt tiếp theo là ram kép có thể tăng cường độ dẻo dai và giảm sự lan truyền vết nứt.
• Xử lý bề mặt: Các quy trình như cacbonit hóa hoặc đồng khuếch tán đất hiếm có thể cải thiện đáng kể độ cứng bề mặt, khả năng chống mài mòn và khả năng chống mỏi nhiệt.
• Làm nóng trước: Luôn làm nóng khuôn ở nhiệt độ 200-250°C trước khi sử dụng để giảm thiểu sốc nhiệt và nguy cơ gãy.