寧波5CrNiMo模具鋼大型鍛件的傳統(tǒng)制造方式是采用大型鋼錠開(kāi)坯、自由鍛造成形。但隨著重大裝備的不斷發(fā)展，對(duì)大型鍛件的要求越來(lái)越高，不僅規(guī)格和截面越來(lái)越大，而且內(nèi)在質(zhì)量也不斷提高，傳統(tǒng)的制造方式已經(jīng)難以滿足要求。為了適應(yīng)高端裝備的需求，實(shí)現(xiàn)大型鍛件形質(zhì)兼?zhèn)涞哪繕?biāo)，急需對(duì)制造方式進(jìn)行變革。為此，以傳統(tǒng)鋼錠制造技術(shù)提升和新型增材制坯技術(shù)開(kāi)發(fā)為代表的均質(zhì)化制坯、一體化制造及模鍛化成形等制造方式應(yīng)運(yùn)而生。寧波5CrNiMo模具鋼大型鍛件是電力、冶金、石化、造船、礦山、航空航天、軍工等裝備（圖1）的基礎(chǔ)部件，其經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)性強(qiáng)，涵蓋面廣，是裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上不可缺少的重要一環(huán)。大型鍛件傳統(tǒng)的制造方式是自由鍛造成形，“肥頭大耳”和“傻大黑粗”曾經(jīng)是大型鍛件的代名詞。

1、寧波5CrNiMo模具鋼可鍛性：具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。2、退火工藝性：球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高。3、切削加工性：切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。4、寧波5CrNiMo模具鋼氧化、脫碳敏感性：高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。5、淬硬性：淬火后具有均勻而高的表面硬度。6、淬透性：淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。7、淬火變形開(kāi)裂傾向：常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低，對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。8、可磨削性：砂輪相對(duì)損耗小，無(wú)燒傷極限磨削用量大，對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

寧波5CrNiMo模具鋼根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求，合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉，可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐；或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時(shí)，應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時(shí)間，以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時(shí)變形不均勻；鍛、軋后的鋼材，尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼，在600℃以上時(shí)應(yīng)快速冷卻,以免加重帶狀組織；截面較大的鍛件，應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點(diǎn)。寧波5CrNiMo模具鋼調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織，然后回火成索氏體組織；滲碳鋼在滲碳過(guò)程中，滲層濃度梯度不宜過(guò)大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能，再經(jīng)最后精加工才能進(jìn)行氮化。

鋼中化學(xué)成分與雜質(zhì)漫衍的不勻稱(chēng)征象，稱(chēng)為偏析。普通將高于平衡成分者，稱(chēng)為正偏析，低于平衡成分者，稱(chēng)為負(fù)偏析。尚有宏觀偏析，如區(qū)域偏析與微觀偏析，如枝晶偏析，晶間偏析之分。寧波5CrNiMo模具鋼區(qū)域偏析：屬于宏觀偏析，是由鋼液在凝集歷程中選定結(jié)晶，溶解度變更和比重迥異惹起的。寧波5CrNiMo模具鋼枝晶偏析：屬于微觀偏析。樹(shù)枝狀結(jié)晶與晶間微區(qū)成分的不勻稱(chēng)性，大概惹起構(gòu)造性能的不勻稱(chēng)漫衍。接納掃描電鏡（SEM）、波譜儀（WDS）、能譜儀（EDS）進(jìn)行微區(qū)調(diào)查和成分說(shuō)明能夠檢出并闡明緣故，普通經(jīng)歷高溫分散加熱，鍛壓合理變形與勻稱(chēng)化熱處理能夠消除或減輕其不良影響。

寧波5CrNiMo模具鋼模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎(chǔ)上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的，也可看作把5CrNiMo鋼中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。寧波5CrNiMo模具鋼的該鋼是熱作模具鋼，除淬透性，耐熱疲勞性稍差外，5CrMnMo鋼具有與5CrNiMo鋼類(lèi)似的性能，淬透性稍差·此鋼適于制作要求具有較高強(qiáng)度和高耐磨性的各種類(lèi)型鍛?！ひ箜g性較高時(shí)，可采用電渣重熔鋼5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%，可獲得較高的強(qiáng)度與耐熱疲勞強(qiáng)度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導(dǎo)熱性。

寧波5CrNiMo模具鋼由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分較粗大的合金滲碳體，使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化。寧波5CrNiMo模具鋼Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。