5CrMnMo模具钢——模具行业从业者必备知识手册
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5CrMnMo模具钢相关示意图，来自行业技术资料。
\n\n# 5CrMnMo模具钢
概述
5CrMnMo是中碳合金热作模具钢，是传统经典的中小型热锻模具用钢，具有良好的韧性和强度配合，价格适中，在中小型锻模领域应用广泛。
国家标准对应牌号
- 中国GB：5CrMnMo
- 美国AISI：L
- 日本JIS：SKT5
化学成分
元素 含量（%） C 0.50 ~ 0.60 Si 0.25 ~ 0.60 Mn 1.20 ~ 1.60 Cr 0.60 ~ 0.90 Mo 0.15 ~ 0.30 P ≤ 0.030 S ≤ 0.030 物理性能
密度
- 密度：7.83 g/cm³（约 7830 kg/m³）
弹性模量
- E = 205 GPa （室温）
线膨胀系数
- （20 ~ 200℃）：10.5 ~ 11.5 × 10⁻⁶ /℃
硬度
- 退火状态：197 ~ 241 HB
- 淬火回火后：42 ~ 48 HRC（常用范围）
- 中小型锻模：44 ~ 48 HRC
- 小型锻模：46 ~ 48 HRC
热处理工艺
1. 退火
- 温度：800 ~ 830℃
- 冷却：随炉缓慢冷却（≤ 20℃/h 冷却到 500℃ 出炉）
- 硬度：197 ~ 241 HB
- 目的：降低硬度，方便切削加工，消除内应力
2. 淬火
- 预热：550 ~ 650℃ 保温
- 淬火温度：820 ~ 860℃
- 冷却：油淬（油温 20 ~ 60℃，冷却到 150 ~ 200℃ 出油空冷）
- 淬透性：空冷淬透直径 ≤ 250mm
3. 回火
- 温度：480 ~ 560℃
- 时间：保温 2 ~ 4h（模具越大保温越长）
- 冷却：空冷
要求硬度 (HRC) 回火温度 (℃) 46 ~ 48 480 ~ 500 44 ~ 46 500 ~ 530 42 ~ 44 530 ~ 560 性能特点
优点：- 良好的强度和韧性配合
- 适中的淬透性，满足中小型模具
- 晶粒细小，耐磨性好
- 价格比 5CrNiMo、H13 低，性价比高
缺点：- 红硬性和耐热疲劳性不如 H13
- 大截面模块淬透性不足
- 高温长期使用性能不如 5CrNiMo
应用领域
5CrMnMo主要用于：
- 中小型热锻模具 —— 最主要应用
- 钢锭模
- 热切边模具
- 挤压模具
- 小型塑料模具
- 耐磨结构件
选型对比
牌号 适合模具尺寸 韧性 红硬性 抗热疲劳 价格 5CrMnMo 中小型（≤ 300mm） 好 较好 较好 低 5CrNiMo 大中型（≤ 500mm） 优 较好 较好 中 H13 中小型压铸/挤压 好 优 优 中高 3Cr2W8V 高温压铸/锻造 较差 优 较好 中高 选型建议：
- 中小型锻模 → 5CrMnMo 性价比最高
- 大中型锻模 → 5CrNiMo
- 铝合金压铸 → H13
- 高温高速锻造 → 3Cr2W8V
使用注意事项
- 下料后：退火消除轧制应力
- 粗加工后：去应力退火，减少淬火变形
- 淬火：必须预热，分段预热减少变形
- 回火：淬火后及时回火，一般不少于两次回火
- 模具使用：新模具预热到 150 ~ 200℃ 再开始生产，避免冷模接触高温金属产生热冲击开裂
使用寿命参考
- 小型锻模：8000 ~ 15000 件
- 中型锻模：3000 ~ 8000 件
实际使用寿命受锻造温度、冷却润滑、锻造频率影响较大，以上数据仅供参考。
本文整理自模极社百科，分类：【模具材料】
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相关标准参考- GB/T 12555 塑料注射模模架
- JB/T 6057 塑料模成型零件技术条件
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