3Cr3Mo3W2V模具鋼材的代號為HM1,是20世紀70年代研制的熱作模具鋼,在熱穩定性、熱疲勞性等方面均有所提高。該鋼種已納入GB1299-2000的國家標準模具牌號。它具有良好的抗熱疲勞性能、耐回火性能,以及良好的熔煉、鍛造、熱處理及機械加工工藝性能,是國內綜合性能優良、符合我國資源條件的高強韌性熱作模具新鋼種。在高溫性能方面明顯于H13鋼。
3Cr3Mo3W2V模具鋼材具有良好的熱塑性,容易鍛造成形,開裂傾向小,但因含有鉬,要注意加熱溫度和保溫時間,避免嚴重脫碳和使用時產生早期失效。該鋼具有優良的強韌性以及較高的熱強性、耐磨性和回火穩定性,抗冷熱疲勞性能、冷熱加工性能好,工作溫度在700℃以上。供貨狀態為退火態。
化學成分:根據標準GB 1299-2000,該鋼的化學成分質量分數:C0.32%-0.42%、Si0.60%-0.90%、Mn≤0.65%、P≤0.03%、S≤0.03%、Cr2.80%-3.30%、W1.20%-1.80%、Mo2.5%-3.0%、V0.80%-1.20%。
物理性能:臨界點溫度近似值Ac1=850℃、Ac3=930℃、Ar1=735℃、Ar3=825℃、Ms=400℃。線脹系數室溫到600℃ 12×10-6K-1 。熱導率31.8W/(m*K)
熱加工規范:鋼錠,加熱溫度1170-1200℃,開始溫度1100-1150℃,終止溫度≥900℃,灰冷或堆冷。鋼胚,加熱溫度1150-1180℃,開始溫度1050-1100,終止溫度≥850℃,灰冷或堆冷。
普通等溫球化退火規范:(870±10)℃×2-4h,降溫到(730±10)℃×4-6h,爐冷到≤550℃,出爐空冷,硬度207-255HBW.
鋼胚成批等溫球化退火規范:850-870℃×3-4h,爐冷到740-760℃×4-5h,再緩冷至≤600℃,出爐空冷,硬度≤229HBW,共晶網站碳化物等級≤2級。
快速球化退火規范:退火溫度850℃,保溫時間40s/mm,爐冷到1060-1080℃,保溫時間20s/mm,油冷。再將模具鋼升至860-920℃,保溫時間60s/mm,隨爐冷至≤500℃,出爐空冷,硬度≤229HBW。
淬火、回火規范:淬火溫度1050℃,油冷,硬度52-55HRC,晶粒度≥10級?;鼗饻囟?00℃,回火兩次,每次1.5h,空冷,硬度51-55HRC。
力學性能:條件屈服強度600Mpa、抗拉強度725MPa、伸長率13.0%、斷面收縮率60%、沖擊韌度57J/cm2
3Cr3Mo3W2V模具鋼材典型應用舉例
1、適用于高溫、高載荷、急熱急冷條件下的壓力機鍛模、軸承熱鍛凹模、成形滾鍛模。
2、高強度和高熱強鋼的精密鍛造模
3、用于鋁合和銅合金壓鑄模、熱擠壓模具等。使用壽命可比3Cr2W8V鋼提高1-4倍。
4、適合于制作在高溫、高速、高載荷、急冷急熱條件下工作的模具,其性能優于4Cr5W2VSi鋼和3Cr2W8V鋼,模具使用壽命比3Cr2W8V鋼提高2-3倍。
5、精鍛齒輪鍛模原使用4CrMoSiV鋼制作,可鍛打2330-2400件行星齒輪,改用HM1鋼模具,并經1120℃加熱油淬,550℃×2h×2次回火,硬度48-50HRC,可鍛打5349-5475件行星齒輪。
6、用于制作工作條件苛刻、大批量、連續,以及自動化生產條件下使用的輥鍛模、鐓鍛模、熱擠模、非金屬壓鑄模、高強度制品零件的精鍛模,使用壽命比原模具提高1-4倍,最高達10倍。