4Cr3Mo2NiVNb(HD钢)
4Cr3Mo2NiVNb钢代号为HD模具钢,是一种空冷硬化型的热作模具钢,是在瑞典乌德霍姆QRO-80钢的基础上我国自行研制的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNb(HD模具钢)是在4Cr3Mo3V钢的基础上,通过降低Mo、V的含量,加入质量分数为1%Ni和0.15%Nb,提高了钢的室温和高温韧性及热稳定性,在700℃仍可以保持40HRC的硬度。在硬度相同条件下,4Cr3Mo2NiVNb(HD模具钢)比3Cr2W8V钢的断裂韧度高50%,700℃高温时抗拉强度高70%、冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。由于HD模具钢的综合性能良好,适用于制作受热温度较高,使用条件苛刻的热作模具,如黑色及有色金属材料的热挤压模,热精锻模等。HD钢使用寿命比3Cr2W8V钢有显著提高。
(1)HD钢化学成分
HD模具钢化学成分(质量分数) (%)
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
Ni |
V |
Nb |
P |
S |
0.35~0.45 |
≤0.35 |
≤0.40 |
2.50~3.00 |
1.80~2.20 |
0.80~1.20 |
1.00~1.40 |
0.10~0.25 |
≤0.020 |
≤0.010 |
(2)HD钢临界点 Ac1≈770℃,Ms≈320℃。
(3)HD钢热加工
HD模具钢锻造工艺规范
项目 |
加热温度/℃ |
始锻温度/℃ |
终锻温度/℃ |
冷却方式 |
钢锭 |
1140~1180 |
1080~1140 |
≥900 |
砂或坑缓冷 |
钢坯 |
1120~1160 |
1060~1120 |
≥850 |
砂或坑缓冷 |
(4)预备热处理 锻材等温退火:<500℃入炉随炉升温,加热温度830~850℃,保温时间(H)1+1min/mm,等温温度730±10℃,保温时间(H)2+1min/mm,随炉冷至<500℃出炉空冷(HB≤250)。
(5)HD钢淬火规范 淬火温度为1130±10℃,油冷。(详见下表)