1          5CrMnMo

5CrMnMo属于热作模具钢，具有与5CrNiMo类似的性能，适于制作要求较高强度和高耐磨性的锻模和其它零件。5CrMnMo钢的淬透性好且其奥氏体比较稳定。

(1)   化学成分   5CrMnMo的化学成分如表1所示。

表1  5CrMnMo的化学成分（质量分数 ％）

(2)   热处理临界点 5CrMnMo的热处理临界点如表2所示

表2 ⒌CrMnMo的热处理临界点 （℃）

2          5CrMnMo心轴热处理难点

(1)   5CrMnMo心轴的基本情况  心轴尺寸如图1所示，硬度要求为42～47HRc。

(2)   5CrMnMo心轴热处理难点分析  零件尺寸较长，最大尺寸为Φ180×960mm，且在轴向上有台阶，变形不容易控制，而且由于零件太长，无法采用木炭箱的保护方式，在热处理过程容易造成氧化、脱碳现象。若零件表面氧化形成较多氧化皮，就会造成表面粗糙不平，影响冷却均匀性，淬火后的硬度不均匀而导致零件报废；脱碳则会造成淬火后硬度不足，或出现软点，影响零件使用性能。另外，对于5CrMnMo模具钢淬火冷却时间若过长，容易出现裂纹，冷却时间过短则只能得到托氏体，达不到性能要求。

(3)   综上所述，此零件淬火有3个难点：①防止心轴氧化脱碳；②保证心轴的淬火变形在允许的范围内；③严格控制心轴的预冷和油冷时间。

3          热处理工艺

(1)   与操作班人员一期研究该零件热处理工艺，分析可能出现的问题（如变形位置、变形量、硬度均匀性等）。为了确保热处理施工的顺利进行并能达到理想的效果，我们拟定了如下热处理方案。

(2)   装盘保护 用5mm后的Q235钢板制作保护盘，盘尺寸：1200mm×200mm×250mm（长×宽×高）。盘用于放零件，并在零件上放置木炭保护。

(3)   热处理工艺 为了消除零件在机械加工中的加工盈利，并且避免因急剧加热而产生的热应力，工件在650±10℃保温1.5～2h进行预热后在继续升温至860±10℃保温3.5h，社保采用RJX-75-9箱式电阻炉。

(4)   冷却 因为5CrMnMo钢淬透性好且其奥氏体比较稳定，为了减少零件在冷却过程中所产生的热应力，减少变形和开裂倾向，将出炉的零件在空气中预冷（预冷时间为4～6min，零件大约730℃左右），然后放入N32油中冷却，打开泵循环，同时通压缩空气。零件在油中冷却25～35min后取出（为防止零件在Ms下冷速过快引起开裂，零件在油中冷至220℃一下，大概在150～200℃范围内取出）。

(5)   回火 出油后检查变形（变形＜0.5mm），趁热校正，马上进炉回火。将零件转入HVS100球体电炉中回火，（280±10）℃保温2～2.5h、450±10℃保温3.5～4h出炉空冷。热处理工艺曲线如图2所示。

(6)   检验 用布氏硬度计检查硬度，结果为2.9HBd（47HRc），符合图样要求。

4          结语

(1)   淬火过程中防止心轴氧化脱碳和保证心轴的淬火变形在允许的范围内是心轴热处理的难点和重点。

(2)   在热处理过程中，要严格控制预冷、油冷，并且淬火后尽快回火。