（1）材料的特性

5Cr4Mo3SiMnVAl简称012A1，是基体钢类型的冷热两用型模具钢。作为冷作模具钢，具有较高的强韧性，良好的耐热性和冷热疲劳性，淬透性和淬硬性均较好。它与碳素工具钢、低合金工具钢以及Cr12型钢相比，具有较高的韧性；作为热作模具钢，它与3Cr2W8V钢相比，具有较高的温度强度和较优良的热疲劳性能。这种钢用于标准件行业的冷镦模和轴承行业的热挤压模，使用寿命比原钢种有较大的提高。

012Al钢经淬火回火后再经离子硫氮碳共渗处理，其耐磨性和抗咬合性能最好。

（2）供货状态

退火态，硬度255HBW，压痕直径≥3.8mm。

（3）化学成分

C

Cr

Mo

V

Si

Mn

Al

0.47%～0.57%

3.80%～4.30%

2.80%～3.40%

0.80%～1.20%

0.80%～1.10%

0.80%～1.10%

0.30%～0.70%

（4）典型应用举例

1）用于冷挤模、冲裁模、冷镦模、拉深模、弯曲模等冷作模具。

2）适用于制作冲孔凹模。

3）比较适于制作要求一定强韧性的冷镦冷冲模具。

4）用于冷挤模具或模具的冷挤成形。

5）用于槽用螺栓热锻模、热挤压冲头等。

6）可以代替3Cr2W8V、Cr12MoV钢使用。

7） 012Al钢切边模真空淬火后，每副模具由原来的切10件，提高到507件，使用寿命提高50多倍。

8)通过对该钢进行氮碳共渗，并在切边模上试验，模具使用寿命是原工艺生产工件的2倍。

9)012A1钢冷镦模经1120℃加热淬火，560℃ × 2h × 2次回火，硬度60～63HRC，使用寿命较60Si2Mn钢有显著提高。

10)经淬火+深冷处理+回火的012Al钢M24切边模使用寿命从8000件提高到80000件。

11)可用于气门热精锻模具。

12)用于制作热挤压模、精锻模、非铁金属压铸模等，有良好的使用效果。

（1）物理性能

1）临界点温度（近似值）Ac1 = 837℃、AC3 = 902℃、Ms = 277℃，凝固点 = 1460℃。

3）线胀系数温度:20～200℃/20～300℃/20～400℃/20～500℃/20～600℃/20～700℃ ,线胀系数 11.02 × 10-6K-1/ll.21 × 10-6K-1/12.38 × 10-6K-1/13.00 × 10-6K-1/12.43 × 10-6K-1/12.21 × 10-6K-1。

（2）热加工规范

加热温度1100～1140℃，开始温度1050～1080℃，终止温度≥850℃，热加工后缓冷（砂或坑冷）。

（3）等温退火规范

以≤50℃/h的速度随炉缓慢升温，加热至（860±10）℃，保温4h，炉冷至710～720℃，保温6h，再炉冷至500～600℃，出炉空冷。

（4）淬火、回火规范

淬火温度1090～1120℃，油冷，回火温度580～620℃。

（5）切边模真空淬火

切边模真空热处理工艺如图16所示。

图16  切边模真空热处理工艺

经真空热处理后，硬度高、韧性好。

（6）热作模具淬火、回火规范

淬火温度（1100±10）℃，保温时间30s/mm，油冷，回火温度（590±10）℃，回火两次，硬度52～54HRC。

（7）用于热变形模具

淬火温度（1100±10）℃，保温时间30s/mm，油冷，回火温度560℃/610℃，硬度60～62HRC/52～54HRC。

（8）淬火+深冷处理+回火

1100℃淬火，先经lOO℃热水煮0.5h，-196℃ × 2h深冷处理，再在20℃水中处理。560℃ × 2h × 2次回火。

（9）硫氮碳共渗处理规范

共渗温度（540±10）℃，保温lh，NH3量400L/h，到温后以20L／h的速度加CS2 + C2 H5OH混合液蒸汽。

硫氮碳共渗处理后具有良好的耐磨和抗咬合性能。

（10）气体渗氮和气体氮碳共渗规范

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