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    4Cr3Mo2NiVNb（HD）鋼性能特點
    date / 2021-02-21 09:45:55   read /

    4Cr3Mo2NiVNb鋼代號為HD鋼，是(shi)一(yi)種空冷(leng)硬(ying)化型的馬氏體熱作(zuo)模具鋼，是(shi)在(zai)瑞典烏德霍(huo)姆QRO-80鋼的基礎上，由華中科技大學材料學院等單位自行研制的新型熱作(zuo)模具鋼。

    01

    化學成分（%）

    C

    0.35～0.45

    Cr

    2.50～3.00

    Si

    ≤0.35

    Mo

    1.80～2.20

    Mn

    ≤0.40

    Ni

    0.80～1.20

    P

    ≤0.030

    V

    1.00～1.40

    S

    ≤0.030

    Nb

    0.10～0.25

    02

    臨界點

    Ac1=789℃，Ac3=910℃，Ms=363℃

    03

    熱加工

    ? HD鋼(gang)鍛造工藝規范

    項目

    鋼錠

    鋼坯

    加熱溫(wen)度℃

    1140～1180

    1120～1160

    始鍛溫(wen)度℃

    1080～1140

    1060～1120

    終鍛溫(wen)度℃

    ≥900

    ≥850

    冷卻方式

    砂(sha)或(huo)坑緩(huan)冷

    砂或(huo)坑緩冷

    04

    預備熱處理

    鍛材等溫(wen)退(tui)火：＜500℃入爐(lu)隨爐(lu)升溫(wen)，加熱溫(wen)度830～850℃，保溫(wen)時間(jian)（H）1+1min/mm，等溫(wen)溫(wen)度730±10℃，保溫(wen)時間(jian)（H）2+1min/mm，隨爐(lu)冷至＜500℃出爐(lu)空冷（HB≤250）。

    05

    淬火規范

    淬火溫度為1130±10℃，油冷(leng)。

    ? HD鋼淬火溫度(du)與硬度(du)、晶粒(li)度(du)的關系(xi)

    淬火溫度(du)/℃

    硬度HRC

    晶(jing)粒度/級

    1050

    50.5

    —

    1100

    53.5

    11

    1130

    53.5

    10

    1160

    56.0

    8～9

    1180

    56.0

    7～8

    1200

    56.5

    7～8

    ? HD鋼不(bu)同溫(wen)度(du)回火的硬度(du)值

    回火溫(wen)度/℃

    硬度HRC

    HD鋼

    3Cr2W8V鋼

    300

    52.5

    51.0

    400

    52.0

    51.0

    500

    52.5

    51.4

    530

    53.5

    52.3

    560

    54.0

    51.5

    590

    53.8

    51.8

    620

    51.2

    50.0

    650

    47.0

    46.0

    700

    41.0

    34.0

    06

    力學性能（與3Cr2W8V鋼對比）

    ? HD鋼的室溫(wen)力學性能

    熱處理工藝

    1130℃淬火

    650℃回火

    1130℃淬火

    700℃回火

    HD

    3Cr2W8V

    HD

    3Cr2W8V

    σ0.2/MPa

    1633

    1463

    1165

    952

    ψ（%）

    32.4

    41.8

    45.7

    41.9

    αk/(J/cm2)

    38.8

    —

    48.8

    —

    ? HD鋼的高溫力(li)學性能

    試驗溫度

    650℃

    700℃

    HD

    3Cr2W8V

    HD

    3Cr2W8V

    σ0.2/MPa

    536.9

    414

    405.3

    235

    ψ（%）

    66.1

    49.1

    69.3

    85.4

    αk/(J/cm2)

    56/54

    —

    75/40

    62/38

    注(zhu)：αk值中分母為硬度值（HRC）

    07

    性能特點

    4Cr3Mo2NiVNb（HD）鋼(gang)是在(zai)4Cr3Mo3V鋼(gang)的(de)基礎上，通過(guo)降低Mo、V的(de)含量，加(jia)入質量分數為1%Ni和(he)(he)0.15%Nb，提高(gao)了(le)鋼(gang)的(de)室溫和(he)(he)高(gao)溫韌性及熱(re)(re)穩定性，在(zai)700℃仍可以保持40HRC的(de)硬度。在(zai)硬度相同條(tiao)件下，HD鋼(gang)比3Cr2W8V鋼(gang)的(de)斷裂韌度高(gao)50%，700℃高(gao)溫時(shi)抗拉強度高(gao)70%、冷熱(re)(re)疲勞抗力和(he)(he)熱(re)(re)磨損性能分別高(gao)出1倍和(he)(he)50%。

    08

    應用場合

    HD鋼的綜合性能(neng)良好，適用于(yu)制作(zuo)受熱(re)溫度(du)700℃左右，使用條件苛刻的熱(re)作(zuo)模(mo)(mo)具，如黑色及有(you)色金屬材料的熱(re)擠壓(ya)模(mo)(mo)，熱(re)精鍛模(mo)(mo)等，在鋼質(zhi)藥管(guan)熱(re)擠壓(ya)凸(tu)模(mo)(mo)、銅合金管(guan)材擠壓(ya)底(di)模(mo)(mo)和(he)穿孔針(zhen)，熱(re)擠壓(ya)軸承環凸(tu)模(mo)(mo)與凹模(mo)(mo)、氣(qi)門擠壓(ya)底(di)模(mo)(mo)等模(mo)(mo)具上(shang)應用，使用壽(shou)命比(bi)3Cr2W8V鋼有(you)顯著提高(gao)。