TAG:超高強韌性3Cr3Mo3VNb熱作模具鋼的材料特性

        模具鋼材料的韌性在模具的加工以及后續的產品生產過程中對模具的壽命起著關鍵的作用，尤其是熱作模具鋼材對材料韌性的要求顯得更為重要，本稿的重點3Cr3Mo3VNb熱作模具鋼是一款難得的具有超高強韌性的國產模具鋼材料。

        (1) 材料的特性:3Cr3Mo3VNb鋼是國產超高強韌性熱作模具鋼。該鋼鉬的質量分數為 3% (范圍2.70~3.20%), 硅的質量分數≤0.06%, 其性能優良的一個原因也緣自低硅、高鉬。為解決航空材料熱鍛模具問題, 該鋼是在吸取國外有關的 Cr13-Mo3-V型熱作模具鋼優點的基礎上研制的。

        從化學成分上看, 它是屬于Cr13-Mo3-V型熱強鋼, 鉬含量是H13 鋼平均鉬含量的2 倍, 鈮在 3Cr3Mo3VNb 鋼中與碳形成穩定性很高的NbC化合物, 鈮不僅有抑制奧氏體晶粒長大、細化晶粒的作用, 而且可以顯著提高鋼的熱強性, 并有助于提高基體的韌性。
 

        該鋼與國標中所列的所有熱模具鋼的碳含量相比, 它是最低的, 所以其塑性、韌性和抗泠熱疲勞性要比其他鋼種要高, 雖然該鋼經熱處理后在常溫下的硬度并不很高, 但它在使用狀態下的熱強性卻保持很好, 這是與其 Cr3-Mo3-V-Nb 鋼的合金化組分分不開的。在高于600°C時, 該鋼比4Cr5Mo5iV1 鋼、4Cr5W2VSi鋼和 3Cr2W8V鋼具有更高的高溫強韌性、熱穩定性、熱強性、耐磨性和抗熱疲勞性能, 冷熱加工性能好。
 

        (2) 供貨狀態:退火態。

        (3) 化學成分:該鋼化學成分 (質量分數)：C0.24% ~0.33%、 Cr2.60% ~3.20%、 Mo2.70% ~3.20%、 V0.60% ~0.30%、 Nb0.08% ~ 0.15%、 Si≤0.60%、 Mn0≤0.35%、 P≤0. 030% 、S≤0. 030%

        (4) 淬火、回火規范:淬火溫度 1060°C, 油泠, 回火溫度 600°C、 570°C。

        (5) 典型應用舉例 '
              1) 用該鋼制作的模具鍛造 GCr15 鋼時, 使用壽命是3Cr2W8V鋼的5倍; 用作軸承內套沖頭模具鍛造 35 鋼時，使用壽命曾超過3Cr2W8V 鋼的十多倍。
              2) 采用該鋼制作的軌頭模, 不僅模具壽命大為提高, 成本也大幅降低。
              3) 用于制作鋁型材料行業擠壓模具, 其使用壽命遠高于 H13 鋼。原采用3Cr3Mo3VNb 鋼制作擠壓槍、喂料板等模具用于生產鋁管, 模具表面工作溫度在 500°C左右, 超過進口的 H13 鋼模具。
              4) 用該鋼制作高速熱輸送滾輪, 安裝在生產φ20mm的建筑螺紋鋼軋機生產線上,比原滾輪提高使用壽命5~8倍。
              5) 用其制作的生產無縫鋼管穿孔頂頭也充分證明了其熱強性高的特點。與3Cr2W8V 鋼和 H13 鋼相比較, 其頂頭模具可生產的無縫鋼管數量之比為 6: 3:2。
              6) 采用該鋼制作的釬肩零件擠壓模的使用壽命是原采用的5CrNiMo鋸的 6 倍。
              7) 高溫耐熱鋼螺栓采用該模具鋼, 在其應用條下, 使用壽命超過 W18Cr4V高速鋼。
              8) 用該鋼制作的各種類型模具用在模鍛錘、磨擦壓力機、環軋機以及等溫鍛等鍛造設備上, 用以鍛壓各種合金結構鋼、耐熱不銹鋼、高溫合金和鈦合金等產品。
              9) 在鍛造高溫合金和耐熱不銹鋼時, 鍛模使用壽命達到 4Cr5W2VSi 鋼鍛模使用壽命的 2 倍和 5CrNiMo鋼鍛模使用壽命的 5 倍, 鍛造 GCr15 鋼時, 其鍛模使用壽命是3Cr2W8 鋼鍛模的 5 倍以上。本文摘自模具鋼專業供應商—昆山市龍拓金屬制品有限公司(www.aperhaps.com) 05月20日訊。

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