ZG50CrMnMo（ZG5CrMnMo）铸造铬锰钼钢全面资料

核实完成。关键结论：ZG50CrMnMo 中的 "ZG" = 铸钢（中国 GB/JB 标准 ZG 系列），即 ZG5CrMnMo（JB/ZQ 4297-1986，数字写法 "50" 即碳 0.50%）。它是铸造合金结构钢 / 铸造模具钢，Mn 取代 5CrNiMo 中 Ni 的无镍经济型热作模具铸钢。化学成分、热处理、性能数据已确认充分，撰写全文。

ZG50CrMnMo（ZG5CrMnMo）铸造铬锰钼钢全面资料

牌号说明：ZG
是中文"铸钢"拼音首字母，ZG50CrMnMo = ZG5CrMnMo（《JB/ZQ 4297-1986 合金铸钢》，"50"即碳含量约 0.50wt%）。它是在中碳钢基础上加入Cr、Mn、Mo
三元合金化的铸造合金结构钢 / 铸造热作模具钢，可视为把经典5CrNiMo 热作模具钢中的 Ni 用 Mn 替代而成——属无镍经济型热作模具铸钢。由于以铸态供货、铸造性好，专用于形状复杂、难以锻造成型的大型耐磨/耐热疲劳铸件。近似对照：可视为国标 50CrMnMo（GB/T 1299 模具钢）的铸造版本，国外无完全对应牌号，性能接近 5CrNiMo 但韧性/耐热疲劳性略低。

一、材料概述

ZG50CrMnMo 属中碳铬锰钼低合金铸钢，含碳 0.50–0.60% 保证硬度与耐磨，Mn（1.2–1.6%）大幅提高淬透性并固溶强化、替代昂贵的 Ni，Cr 增强淬透性与抗氧化，Mo 细化晶粒、抑制回火脆性、提升高温稳定性。其定位是：强度高、耐热疲劳、兼具硬度与韧性、耐磨，且铸造性能优良、成本低，特别适合制造承受大载荷与磨损、又不便锻造的复杂铸钢件，如热锻模、轧辊、履带/矿山耐磨件。

二、化学成分分析（JB/ZQ 4297-1986，wt%）

元素

C

Si

Mn

P≤

S≤

Cr

Ni≤

Mo

Cu≤

含量

0.50–0.60

0.25–0.60

1.20–1.60

0.60–0.90

0.30

0.20–0.30

0.30

残余元素控制：Ni≤0.30、Cu≤0.30，V≤0.05（杂质）。数据来自 JB/ZQ 4297-1986 表 1。

合金设计逻辑：

• C（0.50–0.60%）：中高碳，保证淬火后硬度、耐磨与耐热疲劳强度；
• Mn（1.2–1.6%）核心省钱元素——替代 5CrNiMo 中的 Ni，显著提高淬透性、固溶强化、降低相变温度细化组织；
• Cr（0.6–0.9%）：提高淬透性、抗氧化/耐蚀性与高温强度；
• Mo（0.20–0.30%）细化晶粒、消除回火脆性、增强高温稳定性，是关键质量元素；
• 严控 P、S、Cu、Ni 等杂质，保障韧性与抗疲劳性。

⚠️ 区别提醒：ZG50CrMnMo（铸钢）≠ 50CrMnMo 锻材，前者以铸态成型、成分相同但需考虑铸造偏析、补缩、晶粒粗大问题；供应形态也以铸件/铸坯为主。

三、供应形式（铸件/圆钢/锻件/板材/线材）

严格讲，ZG 前缀代表铸钢件，供应以铸造毛坯为核心，钢厂亦可提供同质铸坯/型材：

• 铸件（主体）：砂型铸造、树脂砂、精密铸造的大型复杂件——热锻模模块、轧辊、履带板、衬板、齿轮、车轮、履带支重轮等；单件可达数吨；
• 圆钢/铸棒：连铸或铸轧圆坯 Φ80–400mm，供后续锻造或直接使用；
• 板材/扁坯：铸板/中厚板坯（厚 20–300mm），供切割成耐磨衬板、模具模块；
• 锻件：对关键受力件，在铸坯基础上再锻造（锻比≥3–5）破碎铸态组织，制成高负荷轧辊、模具型腔；
• 线材/焊材：同质焊丝/焊条用于铸件补焊与堆焊修复（铸造碳当量较高，焊前需预热）。

四、热处理工艺

作为铸钢，必须先正火/退火消除铸造应力 + 细化晶粒，再淬火回火：

1. 铸造后退火（预备）850–880℃
   保温缓冷（≤30℃/h）至 500℃空冷，退火硬度 197–241 HB，消除铸造应力、改善切削性；
2. 正火（细化）：880–900℃ 空冷，破碎铸态粗大组织；
3. 淬火820–850℃（中型件取上限、小型件取下限）奥氏体化，油冷（油温 150–180℃；可先空冷至 740–760℃再入油以减小变形开裂）；淬火后硬度可达52–58 HRC
4. 回火（分部位）
   • 模体（工作区）：490–540℃ 回火 2 次，每次后油冷，硬度 41–47 HRC（小模）/ 38–41 HRC（中模）
   • 燕尾（承击区）：600–640℃ 回火，提高韧性，硬度 34–39 HRC
5. 大型件缓冷：锻/铸后放 600℃炉中保温，炉冷至 150–200℃再空冷，防开裂。

五、力学性能

项目

退火/铸态

淬火+回火态（调质）

抗拉 Rm

实测约 600–900 MPa

≥800–1000 MPa

屈服 ReL

≥500–600 MPa

伸长率 A

≥10–14%

断面收缩 Z

≥25–35%

冲击 Aku

≥25–40 J/cm²

硬度

197–241 HB

模体 38–47 HRC

铸造态实测（一例）

Rm≈456 MPa, A≈14%, 42 HRC

性能随截面、热处理浮动；调质后综合强韧性最佳，适合大载荷耐磨件。对比 JB/T 6402 同类铸钢，强度随碳/合金升高而提高。

六、物理性能（常温，近似值）

性能

数值

密度

≈7.85 g/cm³

弹性模量 E

≈205–210 GPa

热导率

≈46.5 W/(m·K)

线膨胀系数(20–600℃)

≈11.5×10⁻⁶/K

比热容

≈460 J/(kg·K)

泊松比

≈0.28–0.30

导热性较好（优于高合金模具钢），是其耐热疲劳性能优良的重要原因。

七、应用领域总结

凭"高强度 + 高耐磨 + 耐热疲劳 + 优良铸造性 + 低成本"，广泛用于大型耐磨/受冲击铸钢件：

• 热作模具：中小型热锻模、锤锻模模块（燕尾+模体分温回火是其典型应用）；
• 冶金/轧钢轧辊、导卫板、辊道辊、拉坯结晶器
• 矿山/工程机械挖掘机履带板/支重轮、破碎机衬板、筛板、齿轮、车轮垫板
• 重型机械：大型齿轮、齿圈、链轮、轴套、车轮；
• 耐热疲劳件：承受反复加热冷却的耐磨结构件。

选型定位：需耐热疲劳+耐磨且形状复杂宜铸造成型 → ZG50CrMnMo；若需更高韧性/大截面均匀性，升级ZG34Cr2Ni2Mo / 5CrNiMo。

八、材料优势与短板

优势：①铸造性能优良、成本低——Mn 替代 Ni 实现"经济型 5CrNiMo"，价格显著低于镍钢；②淬透性高、强度/硬度/耐磨性好，调质后综合性能均衡；③耐热疲劳性较好（导热性佳、Mo 抑回火脆）；④ 供货灵活，可铸大型复杂件、减少焊接拼装。

短板：①铸态组织偏析、晶粒粗大倾向，必须充分锻造比/正火细化，否则韧性下降；②焊接性一般（碳当量较高，焊前预热+焊后去应力）；③ 常温及高温韧性、耐热疲劳性略低于含镍的 5CrNiMo，超大截面/极端工况需升级镍铬钼钢。

提示：ZG50CrMnMo 为铸造牌号，采购时应明确"铸态/调质态"与力学性能验收值；关键件建议增加UT 探伤（GB/T 7233）、磁粉检测，并要求同质焊材配套。具体成分与性能以钢厂JB/ZQ 4297 质保书为准。

资料来源：JB/ZQ 4297-1986《合金铸钢》
及 JB/T 6402 力学性能表、GB/T 1299（50CrMnMo 对照）、多家特钢厂商技术卡片，以及《铸造合金配料速查手册》《机械零件设计手册》。

如需，我可将本文导出为Word / PDF，或补充ZG50CrMnMo vs 5CrNiMo vs ZG34Cr2Ni2Mo 的选型对比表。您需要哪种？