4CR5MOSIV1钢
- 材料的特性
4CR5MOSIV1钢是冷热兼用模具钢。该钢铬含量较高，具有高的淬透性，淬火时空冷即可得到马氏体***。碳的含量属低中碳，以保证钢淬火、回火后的强硬性，同时使钢有好的导热性和较高的冲击韧度;MO提高钢的淬透性和耐回火性，减少或***回火脆性;SI增加钢的淬透性和耐回火性，提高基体强度;V细化晶粒，提高淬透性。CR、MO、V属强碳化物形成元素，高温回火时产生二次硬化，在获得高耐回火性的同时，提高耐磨性、***性、***化性和冲击韧度。
该钢经淬火、回火处理后，综合性能好，***均匀致密，耐磨性和热疲劳抗力高，变形小。采用此钢制作的铝合金压铸模，至少在压铸上万次之后方出现热疲劳裂纹。但是，若钢的表面出现贫碳层，即使脱碳层厚度很薄，也能明显损坏模具钢的疲劳抗力。该钢在600度左右的综合性能好，淬透性高，在空气中即能淬硬，热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3CR2W8V钢。
热挤压模具是在高温、高压下作业，并承受周期载荷的作用，因此对模具钢的性能要求相当高，一般制作模具的材料应具有热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。国内常用3CR2W8V钢制作模具，它的韧性低，***强度不好，即使采用高温淬火等工艺处理措施也不能满足要求，模具的早期失效十分严重，近年来已被4CR5MOSIV1模具钢所取代。
该钢与3CR2W8V钢相比，一是有良好的高温综合性能和较高的热疲劳抗力;二是***中含较多的CR、MO元素，氮化处理时能生成丰富稳定的氮化物并弥散分布。由于该钢对淬火温度很敏感，且在高温下的淬透性能优良，所以应对其实行高温淬火。
（2）供货状态
退火态，硬度<=229HBW。
（3）化学成分
C0.32%-0.45%、SI0.80%-1.20%、MN0.20%-0.50%、CR4.75%-5.50%、MO1.10%-1.75%、V0.80%-1.20%、P<=0.03%、S<=0.03%。
（4）参考对应牌号
中国GB标准牌号4cr5mosiv1、中国台湾cns标准牌号skd61、日本JIS标准牌号skd61、日本日立（HITACHI）标准牌号DAC、日本不二越（NACHI）标准牌号HDS61、韩国KS标准牌号STD61、美国UNS标准牌号T20813、美国AISI标准牌号H13、国际标准化***（ISO）标准牌号40crmomov5、德国DIN标准牌号X40CRMOV5-1、德国DIN标准材料编号1.2344、奥地利百禄（BOHLER）标准牌号W302、瑞典一胜百（ASSAB）标准牌号8402/8407、法国NF标准牌号X40CRMOV5、俄罗斯ΓOCT标准牌号4X5NΦ1C、英国BS标准牌号BH13。
（5）物理性能
1）临界点温度（近似值 ）：Ac1=860℃、Ac3=915℃、Ar1=775℃、Ar3=815℃、Ms=340℃、
Mf=215℃。
2）密度：7.8g/cm3.
3)弹性模量：21000MPa.
4）线胀系数：温度20-100℃/20-200℃/20-300℃/20-400℃/20-500℃/20-600℃/20-700℃,
9.1X10-6K-1/10.3X10-6K-1/11.510-6K-1/12.2X10-6K-1/12.8X10-6K-1/13.3X10-6K-1/13.5X10-6K-1为线胀系数
（6）热加工规范
1)钢锭：加热温度1140-1180℃，开始温度1100-1150℃，终止温度900-850℃，缓冷（砂冷或抗冷）。
2）钢坯：加热温度≤1150℃，开始温度1050-1100℃，终止温度900-850℃，缓冷（砂冷或坑冷）。
（7）锻后退火规范
随炉升温至860-890℃，保温3-4h，以≤30℃/h的冷却速度，炉冷至≤500℃，出炉空冷，硬度≤229HBW.
（8）去应力退火规范
随炉升温至730-760℃，保温3-4h，以≤30℃/h的冷却速度炉冷，硬度≤241HBW.
（9）淬火、回火规范
淬火温度1000℃，油冷，回火温度590℃，两次回火，第二次回火温度应比***次低20℃，硬度47-49HRC.
（10）推荐淬火、回火规范
1）预热温度600-630℃，保温1.5-2h，然后升温到830-850℃，保温1.5-2h.
2）淬火温度1040-1080℃，保温2-2.5h，出炉空冷，冷至130℃左右时，取出空冷。
3）淬火后必须在1-2h内进行回火。加热温度380-400℃，保温1h，***次回火温度580-600℃，保温2h，第二次回火温度560-580℃，保温2h，出炉空冷。
（11）真空淬火规范
预热温度：***次500-550℃，第二次800-820℃，真空度0.1Pa,淬火温度1020-1050℃，真空度1-10Pa,油或N2气冷却，回火温度560-600℃，硬度45-50HRC.
（12）推荐的表面处理规范
1)碳氮共渗温度560℃，共渗时间2h，介质（质量分数）：KCN50%+NCN50%,扩散层深度0.04mm,硬度640-690HV。
2）碳氮共渗温度580℃，共渗时间8h，介质***+氨，扩散层深度0.25-0.30mm，硬度860-635HV.
3)氮化温度530-550℃，氮化时间12-20h介质氨，扩散层深度0.15-0.20mm，硬度760-550HV.
（13）典型应用举例
1）用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金材料的压铸模。
2）该钢是制作大中型铝合金压铸模的***佳材料之一。
3）用锌合金、铝合金、镁合金、铜合金材料的压铸模推杆等，淬火硬度45-50HRC.
4）用于连杆热锻模，经淬火、回火后可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能，使用寿命大幅度提高。
5）可用作模锻锤锻模、热挤压模具、高速精锻模具。
6）用该钢和3CR2W8V钢制作同种模具，前者的使用寿命较常规热处理提高3-5倍。
7）用优选的真空热处理工艺处理的挤压模具，模具使用寿命较常规热处理提高2-3倍。
8）适合热模锻压力机工况条件下使用，可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能，使用寿命大幅度提高。