材料的特性
4cr3mo2vninb的代号HD,是高韧性热作模具钢,空冷硬化钢。是在UHBQR080刚的基础上我国自行研制的钢种,该钢不含钴,增加了质量分数为1%的镍和微量铌、硼,其高温强韧性,、高温硬度、热稳定性、抗热疲劳性等均较好。该类模具的表层受热温度可达710℃。HD钢供应的局限性,限制了HD2新钢种的推广应用。
在相同硬度下,HD钢比3cr2w8v钢的断裂韧度高50%,700℃高温短时抗拉强度提高70%,冷热疲劳抗力和热磨损性能分别提高一倍和50%。
化学成分
C0.35%~0.45%、Si≤0.35%、Mn≤0.40%、Cr2.50%~3.00%、Mo1.80%~1.20%、Ni0.80%~1.20%、V1.00%~1.40%、Nb0.10%~0.25%、S≤0.030%、P≤0.030%。
临界点温度(近似值)
Ac1=770℃,Ms=320℃。
热加工规范
加热温度1100~1150℃,开始温度1000~1050℃,终止温度≥850℃,锻后砂冷。
退火规范
840~860℃×4h退火,炉冷至550℃后出炉空冷,退火硬度190~220HBW。
普通淬火、回火规范
淬火温度(1130±10)℃,油或气冷;回火温度(590±10)℃。
典型应用举例
1)该钢在热挤压冲头中的应用:大口经弹体毛坯热挤压的工作条件是温度高、压力大、冷热交替进行,作热挤压冲头,其材料的要求非常苛刻。代替了长期以来沿用的传统热作模具钢3cr2w8v。
2)适合受热温度较高的黑色及非钛金属热挤压模具,使用寿命比3cr2w8v钢高两倍以上。
3)适用于制作黑色和非钛金属的热挤压和精锻模具。
4)适用于700℃工作的各类热作模具。
5)曲柄热镦锻模使用寿命4700~8900件,比3cr2w8v钢锻模提高2~3倍。
6)HD钢用于钢质药管热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针,以及热挤压轴承凸模和凹模、气门挤压低模等模具,使用寿命比3cr2w8v钢提高。