(1) 材料的特性
4Cr3Mo3W4VNb 钢代号为GCR, 是一种热作模具钢和高速锤锻模用高热强钢。该钢的热强性、热硬性、耐磨性、抗冷热疲劳性、可锻性以及可加工性等均良好。该钢的淬火加热温度范围宽, 过热敏感性能低, 淬透性较高。

(2) 供货状态:退火态

(3) 化学成分:该钢化学成分 (质分数): C0.37% ~0.47%、Si≤0.50% 、 Cr2.50%~3.50% 、Mo2.00% ~3.00% 、 W3.50% ~4.50% 、 V1.00% ~1.40% 、 Nb0.10% ~0.20%.

(4) 物理性能
 1) 临界点温度 Ac1 =821°C、 Ac3 =880°C、 Ar1 =752°C、 Ar3 =850°C
 2) 线胀系数：温度21~215°C/21~318°C/21~400°C/21~500°C/21 ~610°C/21 ~700°C/21~824°C, 线胀系数 8.3 ×10-6K-1/10.6 ×10-6K-1/11.3 ×10-6K-1/11.7 ×10-6K-1/12.1×10-6K-1/12. 2 ×10-6K-1/12.3 ×10-6K-1。
(5) 热加工规范

钢锭: 加热温度1150~1200°C, 开始温度1100~1150°C,终止温度≥900°C, 热加工后砂冷并及时退火。
钢坯: 加热温度1120~1180°C, 开始温度 1080~1130°C, 终止温度≥900°C, 热加工后砂冷并及时退火
(6) 退火规范:(850±10)°C ×3h, 炉冷, (720±10)°C×4h, 炉冷到≤550°C, 出炉空冷。

(7) 等温退火规范:(850±10)°C ×2~3h, 炉冷, (720±10)°C ×4~6h, 再缓冷至600°C, 出炉空冷,硬度 170 ~ 220HBW。

(8) 低温淬火、回火规范:经(1160 ±10)°C ×12 ~15s/mm加热保温后，油冷第一次回火温度(630 ±10)°C. 保温2h后空冷，第二次回火温度(600±10)°C, 保温2h。
(9) 模具淬火、回火规范:淬火温度1150~1200°C,油冷, 第一次回火温度 (600±10)°C，保温1~2h,第二次回火温度 (580±10)°C, 保温1~2h,两次回火后均空冷, 对形状复杂的模具可回火三次。
(10) 高温淬火、回火规范:淬火温度 1200°C, 油冷, 回火温度630°C、600°C, 各回火一次, 空冷, 硬度 53~57HRC。

(11) S-C-N稀土共渗:稀土催渗三元共渗的试剂配方 (质量分数): HCONH2: (NH2)2CO:S:Re =82:15.5:1.5:1.0。
排气 30min, 甲醇25, 滴/min; 590°C ×2h, 混合试剂 28滴/min; 590°C ×1h, 混合试剂 24滴/min; 出炉油淬, 渗层深度65 -70μm, 表面硬度840HV0.1。
(12)典型应用举例
  1) 可用于轴承内圈、钢球热镦模、气门热镦模、汽车齿轮高速锻模、纯铜热挤压模、自行车曲柄锻模等。
  2)适用于制作浅型腔中小锻模, 工作温度 600~700°C
  3) 也可用于铜合金热挤压模具。
  4) 通常该钢使用寿命比3Cr2W8VV 提高3 ~4倍。
  5) 广泛用于压力机热锻模、热挤压模、压铸模等各种热作模具。
  6) 适用于制作温度较高、与工件接触时间长、易引起变形塌陷或热磨损失效的热挤压模和热锻模, 其使用寿命比 3Cr2W8V钢和 5CrNiMo钢热挤压模提高 2 倍以上。
  7) GCR 钢热挤压白铜的模具经淬火+回火, 硬度 51 ~52HRC; 再经 S-C-N 稀土共渗处理后, 模具使用寿命提高 3 倍以上。对用 GCR 钢制作的挤 45Ag 焊料模, 可从原来的 600kg 增加到 2100 ~2700kg, 提高 3- 5 倍以上。

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