5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)
无磁模具钢
高锰系奥氏体型无磁钢
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)钢是高锰系奥氏体型无磁钢，属于Cr-Mn-Ni系列奧氏体耐热钢，5Mn15钢与7Mn15无磁钢一样都可用作无磁模具钢，在加热和冷却过程中无相变，始终保持奥氏体组织，经适当温度固溶和时效处理后，具有较好的综合性能。5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)钢室温强度、硬度并不高，韧性、塑性较低，脆性也较大，实际应用受到限制。实际应用中，应将模具预热到400~450℃。
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)高锰奥氏体钢主要用来制造工作应力较高，使用温度超过700℃，且形状简单的模具，例如铜合金挤压模具，模具使用寿命比常用的3Cr2W8V钢模具提高4~5倍；粉末烧结用模具，模具使用寿命比3Cr2W8V钢模具高出5~10倍。5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)钢比马氏体型热作模具钢具有更高的强度和硬度，当模具工作温度高于600℃时，5Mn15钢比3Cr2W8V钢具有更好的高温强度、高温硬度、耐磨性和热稳定性。5Mn15钢适合用于制作工作温度达700~800℃的高温高载荷热作模具，如难变形合金材料（不锈钢、高温合金、铜镍合金等）的热挤压模，钛合金板材的热蠕变成形模、等温锻造模等。
5Mn15无磁钢的化学成分：
钢种牌号 瀚超牌号 5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)化学成分（质量分数，%）
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2) HC-5Mn15 C Si Mn Cr Mo V Ni P S
0.45~0.55 ≤1.00 14.50~16.00 7.50~8.50 2.50~3.00 1.50~2.00 4.50~5.50 ≤0.040 ≤0.030
5Mn15无磁钢的性能：
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)无磁钢的物理性能、力学性能、工艺性能请参阅相关栏目内容。
5Mn15无磁钢的热加工与预备热处理：
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)钢的锻造工艺规范见下表。
钢种牌号 瀚超编号 锻造工艺规范
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2) HC-5Mn15 项目 加热温度与时间 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
钢锭 1150~1170℃×(≥8h) 1100~1120 ≥950 空冷
钢坯 1140~1160℃×(≥8h) 1080~1100 ≥950 空冷
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)无磁钢的预备热处理工艺参数：采用高温退火工艺，加热温度为870~890℃，保温3~6h炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度≤30HRC。退火后组织为细晶粒奥氏体+均匀分布的颗粒状碳化物，采用高温退火工艺的目的是改善5Mn15钢的切削加工性能。
5Mn15无磁钢的固溶与时效处理：
固溶温度为1150~1180℃，水淬，硬度为18~25HRC；时效温度为700℃，时间4h，硬度为46~47HRC。5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)无磁钢的固溶与时效处理工艺规范见下表。
固溶处理工艺规范 时效处理工艺规范
加热温度/℃ 加热参数 硬度HRC 组织 加热温度与时间 硬度HRC
1150~1180 18~25 奥氏体+未溶一次碳化物 700℃×4h 46~47
5Mn15无磁钢的力学性能：
热处理工艺 硬度HRC 5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)无磁钢的室温力学性能
σb(MPa) δ(%) ψ(%) αk(J/cm2)
1180℃固溶+700℃×4H时效 45.6 1384 15.3 32.8 35
5Mn15无磁钢的应用：
5Mn15(5Mn15Cr8Ni5Mo3V2)钢主要用于制造对高温状态的金属进行热成型的模具，如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热剪切模具等，无磁模具钢5Mn15也很适合用于制造塑料模具。
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