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3Cr3Mo3VNb钢超高强韧性热作模具钢化学成分热处理规范

发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com 更新时间:2014-11-17
3Cr3Mo3VNb钢是国产超高强韧性热作模具钢。该钢钼的质量分数为 3% (范围2.70~3.20%), 硅的质量分数≤0.06%, 其性能优良的一个原因也缘自低硅、高钼。为解决航空材料热锻模具问题, 该钢是在吸取国外有关的 Cr13-Mo3-V型热作模具钢优点的基础上研制的。
(1) 材料的特性:3Cr3Mo3VNb钢是国产超高强韧性热作模具钢。该钢钼的质量分数为 3% (范围2.70~3.20%), 硅的质量分数≤0.06%, 其性能优良的一个原因也缘自低硅、高钼。为解决航空材料热锻模具问题, 该钢是在吸取国外有关的 Cr13-Mo3-V型热作模具钢优点的基础上研制的。

从化学成分上看, 它是属于Cr13-Mo3-V型热强钢, 钼含量是H13 钢平均钼含量的2 倍, 铌在 3Cr3Mo3VNb 钢中与碳形成稳定性很高的NbC化合物, 铌不仅有抑制奥氏体晶粒长大、细化晶粒的作用, 而且可以显著提高钢的热强性, 并有助于提高基体的韧性。
该钢与国标中所列的所有热模具钢的碳含量相比, 它是最低的, 所以其塑性、韧性和抗泠热疲劳性要比其他钢种要高, 虽然该钢经热处理后在常温下的硬度并不很高, 但它在使用状态下的热强性却保持很好, 这是与其 Cr3-Mo3-V-Nb 钢的合金化组分分不开的。在高于600°C时, 该钢比4Cr5Mo5iV1 钢、4Cr5W2VSi钢和 3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能, 冷热加工性能好。
(2) 供货状态:退火态。

(3) 化学成分:该钢化学成分 (质量分数):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、回火规范:淬火温度 1060°C, 油泠, 回火温度 600°C、 570°C。

(5) 典型应用举例 '
 1) 用该钢制作的模具锻造 GCr15 钢时, 使用寿命是3Cr2W8V钢的5倍; 用作轴承内套冲头模具锻造 35 钢时,使用寿命曾超过3Cr2W8V 钢的十多倍。
 2) 采用该钢制作的轨头模, 不仅模具寿命大为提高, 成本也大幅降低。
 3) 用于制作铝型材料行业挤压模具, 其使用寿命远高于 H13 钢。原采用3Cr3Mo3VNb 钢制作挤压枪、喂料板等模具用于生产铝管, 模具表面工作温度在 500°C左右, 超过进口的 H13 钢模具。
 4) 用该钢制作高速热输送滚轮, 安装在生产φ20mm的建筑螺纹钢轧机生产线上,比原滚轮提高使用寿命5~8倍。
 5) 用其制作的生产无缝钢管穿孔顶头也充分证明了其热强性高的特点。与3Cr2W8V 钢和 H13 钢相比较, 其顶头模具可生产的无缝钢管数量之比为 6: 3:2。
 6) 采用该钢制作的钎肩零件挤压模的使用寿命是原采用的5CrNiMo锯的 6 倍。
 7) 高温耐热钢螺栓采用该模具钢, 在其应用条下, 使用寿命超过 W18Cr4V高速钢。
 8) 用该钢制作的各种类型模具用在模锻锤、磨擦压力机、环轧机以及等温锻等锻造设备上, 用以锻压各种合金结构钢、耐热不锈钢、高温合金和钛合金等产品。
 9) 在锻造高温合金和耐热不锈钢时, 锻模使用寿命达到 4Cr5W2VSi 钢锻模使用寿命的 2 倍和 5CrNiMo钢锻模使用寿命的 5 倍, 锻造 GCr15 钢时, 其锻模使用寿命是3Cr2W8 钢锻模的 5 倍以上。

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