\n\n# 5CrNiMo模具钢

概述

5CrNiMo是中碳合金热作模具钢，具有良好的韧性、强度和耐磨性，是传统经典的大中型锻模用钢，在国内使用非常广泛。

国家标准对应牌号

• 中国GB：5CrNiMo
• 美国AISI：L6
• 日本JIS：SKT3

化学成分

物理性能

密度

• 密度：7.82 g/cm³（约 7820 kg/m³）

弹性模量

• E = 206 GPa （室温）

线膨胀系数

• （20 ~ 200℃）：11.0 ~ 12.0 × 10⁻⁶ /℃

硬度

• 退火状态：197 ~ 241 HB
• 淬火回火后：44 ~ 50 HRC（常用范围）
  • 大中型锻模：44 ~ 48 HRC
  • 小型锻模：46 ~ 50 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，便于切削加工，消除内应力

2. 淬火

• 预热：600 ~ 650℃ 保温
• 淬火温度：830 ~ 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 ≤ 300mm

3. 回火

• 温度：500 ~ 580℃
• 时间：保温 2 ~ 4h（依型腔深度调整）
• 冷却：空冷

性能特点

优点：

• 优良的韧性，抗冲击性能好
• 良好的淬透性，大中型模块可以淬透
• 良好的强度和耐磨性配合
• 价格适中，性价比高

缺点：

• 红硬性不如 H13 和 3Cr2W8V
• 抗热疲劳性能不如 H13
• 不适合太高温度长时间工作

应用领域

5CrNiMo主要用于：

• 大中型热锻模具 —— 最主要应用，如汽车曲轴、连杆锻模
• 重型压力机锻模
• 钢坯热切刀片
• 挤压模具
• 大型塑料模具
• 厚板剪切刀片

使用对比

选型建议：

• 如果是普通大中型锻模 → 选 5CrNiMo，性价比最高
• 如果是铝合金压铸 → 选 H13，抗热疲劳更好
• 如果是小型锻模 → 选 5CrMnMo，价格更低

使用注意事项

1. 大模块锻造：

   • 锻后必须及时退火，避免产生裂纹
   • 粗加工后去应力退火，减少淬火变形

2. 淬火：

   • 预温非常重要，5CrNiMo导热一般，缓慢预热减少变形和开裂风险
   • 油温不要太低，避免淬火应力过大

3. 回火：

   • 淬火后必须及时回火，间隔不超过4小时
   • 对于大模块，建议二次回火

4. 堆焊修复：

   • 堆焊前预热模具本体
   • 堆焊后及时回火消除应力

使用寿命参考

• 小型锻模：5000 ~ 10000 件
• 中型锻模：3000 ~ 8000 件
• 大型锻模：1000 ~ 3000 件

使用寿命受锻造温度、锻造频率、冷却润滑影响较大，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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