5Cr4Mo3SiMnVA1模具钢的用途及特性分析
5Cr4Mo3SiMnVA1(012A1)基体钢类型的冷热两用型工模具钢，作为冷作模具钢，具有较高的强韧性，良好的耐热性和耐冷热疲劳性，淬透性和淬硬性均较好。它与碳素工具钢、低公合金工具钢以及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抗热疲劳性能。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。
5Cr4Mo3SiMnVA1化学成分：
C：0.47～0.57
Cr：3.80～4.30
Mo：2.80～3.40
V：0.80～1.20
Si：0.80～1.10
Mn：0.80～1.10
A1：0.30～0.70
5Cr4Mo3SiMnVA1出厂硬度：255HBS
二、主要特性
1. 物理性能
硬度：热处理后可达HRC 58-62
抗弯强度：3000-3500MPa
冲击韧性：≥50J/cm²
高温硬度：在600℃时仍能保持HRC 45以上
2. 化学特性
优异的抗氧化性能
良好的抗回火软化能力
耐腐蚀性能优于普通热作模具钢
3. 工艺性能
良好的可锻性
中等可加工性（建议预硬化后加工）
优异的热处理稳定性
较小的热处理变形量
三、主要用途
1. 热作模具领域
压铸模具：特别适合铝合金、镁合金压铸模具
热锻模具：用于高温成形的锻模、锻锤模具
热挤压模具：铜合金、铝合金热挤压模具
热冲压模具：汽车零部件的热成形模具
2. 特殊应用领域
高温工作环境下的耐磨零件
塑料模具（要求高硬度、高耐磨性场合）
高精度、长寿命的精密模具
四、与同类材料对比
特性/材料5Cr4Mo3SiMnVA1H13(4Cr5MoSiV1)3Cr2W8V
高温强度★★★★☆★★★☆☆★★★★☆
热疲劳性★★★★☆★★★☆☆★★★☆☆
韧性★★★★☆★★★★☆★★☆☆☆
耐磨性★★★★☆★★★☆☆★★★★★
成本中高中低
五、热处理工艺推荐
退火工艺：
加热温度：850-870℃
保温时间：2-4小时
冷却方式：炉冷至500℃以下空冷
退火硬度：≤229HB
淬火工艺：
预热：800-850℃（分两段预热）
淬火温度：1050-1080℃
保温时间：根据截面尺寸，通常20-30分钟/25mm
冷却介质：油冷或分级淬火
回火工艺：
回火温度：580-620℃
回火次数：2-3次
每次回火保温时间：2-4小时
最终硬度：HRC 48-52（视用途调整）
六、应用案例
汽车铝合金轮毂压铸模具
使用寿命较H13提高30-50%
可承受超过10万次的压铸循环
表面不易产生热疲劳裂纹
铜合金热挤压模具
工作温度可达800℃
挤压吨位可达2500吨
模具寿命比3Cr2W8V提高2-3倍
精密齿轮热锻模具
保持高尺寸精度
耐磨性好，减少修模次数
单次使用寿命可达1.5-2万件
七、使用注意事项
加工建议：
粗加工后应进行去应力退火
精加工前建议进行预硬化处理
电加工后需进行低温回火以消除应力
维护保养：
定期进行表面氮化处理可延长寿命
使用过程中避免急冷急热
模具预热温度建议300-400℃
焊接修复：
需采用专用焊条
预热温度350-400℃
焊后立即进行回火处理
八、市场应用前景
5Cr4Mo3SiMnVA1作为国产高性能模具钢，在以下领域有广阔应用前景：
新能源汽车大型结构件压铸模具
航空航天领域高温合金成形模具
高端装备制造精密热作模具
替代进口高端热作模具钢的应用场合
该材料综合性能优异，特别适合对模具寿命、精度要求高的场合，虽然成本高于普通热作模具钢，但综合考虑使用寿命和生产效率，总体经济效益显著。
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