Из стали этой марки изготавливают так называемые кубики, т.е. поковки большого размера призматической формы (на одной из плоскостей которых вырезается фигура). После ковки кубики отжигают в проходных печах непрерывного действия с роликовым подом, обеспечивающих равномерный прогрев, возможность проведения всех видов отжига, высокий уровень механизации и автоматизации.

Критические точки, температура отжига и твердость стали 5ХМН.

Режим отжига – изотермический. Поковки погружают в печь при температуре 400 – 500 ℃. Сталь, нагретая выше верхней (или только нижней) критической точки, охлаждается быстро до температуры, лежащей ниже точки А1 (600 – 650 ℃). При этой температуре назначают изотермическую выдержку 3 – 6 часов, необходимую для полного распада аустенита, после чего следует охлаждение на воздухе. Поскольку температуру контролировать легче, чем скорость охлаждения, такой отжиг дает более стабильные результаты. Преимущества изотермического отжига: сокращается время отжига, получается более однородная феристо-перлитная структура.

Для получения твердости, износоустойчивости и прочности штампы подвергают закалке и отпуску. Для защиты от окисления и обезуглероживания штампы покрывают обмазкой и устанавливают в печь. Для предотвращения образования значительных внутренних напряжений то неравномерного нагрева штампы необходимо медленно нагревать. Обычно при нагреве под закалку штампы загружают в печь, имеющую температуру не выше 650 ℃.

Температура закалки на 20 – 40 ℃ выше точки Ас3(820 ℃). Для штампов с наименьшей стороной (высотой) 200 мм при нагреве в электропечи принимают выдержку после загрузки в печь 25 мин., нагрев до температуры закалки 9 часов, выдержку при температуре закалки 1.5 часа. После выдержки при температуре закалки штампы для уменьшения напряжений и деформации подстуживают на воздухе до 750 – 780 ℃, очищают от изоляции, затем погружают в масло с температурой до 70 ℃. В масле штампы выдерживают до тех пор, пока температура нагретой поверхности штампа не понизится до 200 – 150℃. HRC после закалки 57.1.

После закалки штампы немедленно подвергают отпуску. Отпуск штампов снижает их твердость и уменьшает их напряжения, возникающее в штампах в результате закалки. Закалочные напряжения в штампах бывают настолько велики, что если штамп после закалки оставить без отпуска, то в некоторое время в нем образуются трещины. Если закаленный штамп поместить в печь до температуры отпуска (500 ℃), то при быстром нагреве поверхностных слоев и значительной разнице между температурой поверхности и температурой сердцевины в штампе могут возникнуть трещины. Поэтому штампы после закалки помещают в отпускную печь, нагретую до температуры не выше 400 ℃, а затем нагревают до заданной температуры отпуска (500 ℃).