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    知識百科

    4Cr3Mo2NiVNb（HD）鋼性能特點
    date / 2021-02-21 09:45:55   read /

    4Cr3Mo2NiVNb鋼代號為HD鋼，是一種空冷硬化型的馬氏體熱作模具鋼，是在瑞典烏德霍姆QRO-80鋼的基礎(chǔ)上，由華中科技大學(xué)材料學(xué)院等單位自行研制的新型熱作模具鋼。

    01

    化學(xué)成分（%）

    C

    0.35～0.45

    Cr

    2.50～3.00

    Si

    ≤0.35

    Mo

    1.80～2.20

    Mn

    ≤0.40

    Ni

    0.80～1.20

    P

    ≤0.030

    V

    1.00～1.40

    S

    ≤0.030

    Nb

    0.10～0.25

    02

    臨界點

    Ac1=789℃，Ac3=910℃，Ms=363℃

    03

    熱加工

    ? HD鋼鍛造工藝規(guī)范

    項目

    鋼錠

    鋼坯

    加熱溫度℃

    1140～1180

    1120～1160

    始鍛溫度℃

    1080～1140

    1060～1120

    終鍛溫度℃

    ≥900

    ≥850

    冷卻方式

    砂或坑緩冷

    砂或坑緩冷

    04

    預(yù)備熱處理

    鍛材等溫退火：＜500℃入爐隨爐升溫，加熱溫度830～850℃，保溫時間（H）1+1min/mm，等溫溫度730±10℃，保溫時間（H）2+1min/mm，隨爐冷至＜500℃出爐空冷（HB≤250）。

    05

    淬火規(guī)范

    淬火溫度為1130±10℃，油冷。

    ? HD鋼淬火溫度與硬度、晶粒度的關(guān)系

    淬火溫度/℃

    硬度HRC

    晶粒度/級

    1050

    50.5

    —

    1100

    53.5

    11

    1130

    53.5

    10

    1160

    56.0

    8～9

    1180

    56.0

    7～8

    1200

    56.5

    7～8

    ? HD鋼不同溫度回火的硬度值

    回火溫度/℃

    硬度HRC

    HD鋼

    3Cr2W8V鋼

    300

    52.5

    51.0

    400

    52.0

    51.0

    500

    52.5

    51.4

    530

    53.5

    52.3

    560

    54.0

    51.5

    590

    53.8

    51.8

    620

    51.2

    50.0

    650

    47.0

    46.0

    700

    41.0

    34.0

    06

    力學(xué)性能（與3Cr2W8V鋼對比）

    ? HD鋼的室溫力學(xué)性能

    熱處理工藝

    1130℃淬火

    650℃回火

    1130℃淬火

    700℃回火

    HD

    3Cr2W8V

    HD

    3Cr2W8V

    σ0.2/MPa

    1633

    1463

    1165

    952

    ψ（%）

    32.4

    41.8

    45.7

    41.9

    αk/(J/cm2)

    38.8

    —

    48.8

    —

    ? HD鋼的高溫力學(xué)性能

    試驗溫度

    650℃

    700℃

    HD

    3Cr2W8V

    HD

    3Cr2W8V

    σ0.2/MPa

    536.9

    414

    405.3

    235

    ψ（%）

    66.1

    49.1

    69.3

    85.4

    αk/(J/cm2)

    56/54

    —

    75/40

    62/38

    注：αk值中分母為硬度值（HRC）

    07

    性能特點

    4Cr3Mo2NiVNb（HD）鋼是在4Cr3Mo3V鋼的基礎(chǔ)上，通過降低Mo、V的含量，加入質(zhì)量分數(shù)為1%Ni和0.15%Nb，提高了鋼的室溫和高溫韌性及熱穩(wěn)定性，在700℃仍可以保持40HRC的硬度。在硬度相同條件下，HD鋼比3Cr2W8V鋼的斷裂韌度高50%，700℃高溫時抗拉強度高70%、冷熱疲勞抗力和熱磨損性能分別高出1倍和50%。

    08

    應(yīng)用場合

    HD鋼的綜合性能良好，適用于制作受熱溫度700℃左右，使用條件苛刻的熱作模具，如黑色及有色金屬材料的熱擠壓模，熱精鍛模等，在鋼質(zhì)藥管熱擠壓凸模、銅合金管材擠壓底模和穿孔針，熱擠壓軸承環(huán)凸模與凹模、氣門擠壓底模等模具上應(yīng)用，使用壽命比3Cr2W8V鋼有顯著提高。