012Al模具鋼熱處理工藝|012Al模具鋼性能|012Al模具鋼硬度|012Al模具鋼成分|012Al模具鋼價格
5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al鋼）
5Cr4Mo3SiMnVAl鋼，代號為012Al鋼，是冷熱兼用的基體鋼，012Al鋼中降低了碳含量，提高了合金元素含量，從而提高了熱疲勞性。加入Si強化了基體，彌補了因降低碳含量而造成的強度不足。加Al細化了晶粒，提高了韌性。
012Al鋼綜合性能好，強韌性高，通用性強。作為冷作模具鋼，它和Cr12鋼相比有較高的韌性；作為熱作模具鋼，它和3Cr2W8V鋼相比有較高的高溫強度和較優良的熱疲勞性能。
目前，012Al鋼已在軸承熱擠壓沖頭、傳動桿熱鐓模等方面得到成功應用，效果良好，使用壽命比傳統熱作模具鋼3Cr2W8V鋼制作的模具有較大幅度的提高。作為冷作模具鋼，012Al鋼比較適用于受強烈沖擊的模具，特別是標準件行業所用的沖模。
012Al鋼的耐磨性不如萊氏體鋼，最好進行表面化學熱處理，特別是滲氮或氮碳共滲處理，可以有效地提高模具的耐磨性能。
（1）化012Al鋼學成分
012Al模具鋼化學成分（質量分數） （%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
Al |
P |
S |
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0.47～0.57 |
0.80～1.10 |
0.80～1.10 |
3.80～4.30 |
2.80～3.40 |
0.80～1.20 |
0.30～0.70 |
≤0.020 |
≤0.010 |
注：摘自GB/T 1299—2000。
（2）012Al鋼臨界點 Ac1≈837℃，Ac3≈902℃，Ms≈277℃。
（3）熱加工 012Al鋼合金元素含量較高、導熱性差、變形抗力大，熱加工較困難，鋼錠開坯應該實行小變形多次鍛造。鋼錠上錘后，開始要輕錘快鍛，待鑄造組織改善后再重錘鍛打，但不可連續錘快打，以免鋼錠心部溫度上升過高出現內裂。012Al鋼在900～1150℃范圍內有較好的塑性。下表為鍛壓工藝規范。
021AL模具鋼鍛造工藝規范
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項目 |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
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鋼錠 |
1120～1150 |
1050～1100 |
≥900 |
砂或坑緩冷 |
|
鋼坯 |
1100～1140 |
1050～1080 |
≥850 |
砂或坑緩冷 |
（4）預備熱處理 鍛材等溫退火：＜500℃入爐隨爐升溫，加熱溫度850～870℃，保溫時間（H）1+1min/mm,等溫溫度730±10℃，保溫時間（H）2+1min/mm，隨爐冷至＜500℃出爐空冷（HB≤250）。
（5）012Al鋼淬火及回火 淬火、回火工藝規范
021AL模具鋼推薦淬火、回火工藝規范
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模具種類 |
冷作模具 |
熱作模具 |
壓鑄模具 |
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淬火條件 |
1090～1120℃油冷 |
1090～1120℃油冷 |
1120～1140℃油冷 |
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回火條件 |
510℃×2次×2h |
580～600℃×2次×2h |
620～630℃×2次×2h |
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回火后硬度HRC |
60～62 |
52～54 |
42～44 |
(5)012Al鋼淬火溫度的影響
012Al模具鋼的淬火溫度的影響
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淬火溫度/℃
力學性能及組織 |
1060 |
1090 |
1120 |
1150 |
1180 |
|
硬度HRC |
60 |
61 |
62 |
62.5 |
62.5 |
|
晶粒度/級 |
11 |
10～11 |
9.5～10 |
8～8.5 |
7.5 |
|
碳化物（體積分數，%） |
5.6 |
5.3 |
2.3 |
1.8 |
0.8 |
|
殘留奧氏體量（體積分數，%） |
— |
20.8 |
28 |
29 |
30 |
012Al模具鋼回火后的硬度
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回火溫度/℃
硬度HRC
淬火溫度/℃ |
20 |
200 |
350 |
450 |
510 |
540 |
580 |
620 |
650 |
|
1090 |
61 |
57.5 |
58 |
60 |
61 |
58.5 |
54 |
49.5 |
41 |
|
1120 |
62 |
58 |
58 |
60 |
61.5 |
61 |
57 |
53 |
44.5 |
從上表中可以看出，012Al鋼回火時有二次硬化現象。在500～520℃回火時出現峰值，顯微組織為回火馬氏體加彌散分布的點狀碳化物。在580～620℃回火慢冷時，會出現第二類回火脆性。因此在該溫度范圍內回火時必須快速冷卻。
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