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打造优质新型模具钢品牌
021-57618663
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HM3模具钢
类型: 热锻红冲
材质: 3Cr3Mo3VNb
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3Cr3Mo3VNb(HM3钢)

    3Cr3Mo3VNb钢代号为HM3钢,是参照国外H10钢和3Cr3Mo系热作模具钢,结合我国资源情况研制而成的新型高强韧性热锻模具钢。3Cr3Mo3VNb(HM3钢)其特点是在碳含量较低的情况下加入微量元素Nb,使钢具有更高的耐回火性、热强性,有明显的回火二次硬化效果。3Cr3Mo3VNb(HM3钢)生产实践表明:对于耐热钢、不锈钢及高温合金等成形用模具,5CrNiMo钢、3Cr2W8V钢和4Cr5W2VSi钢都不能满足生产要求,而HM3钢则可以使锻模的使用寿命有明显提高。HM3钢应用于热锻成形凹模、连杆辊锻模、轴承套圈毛坯热挤压凹模、高强钢精锻模、小型机锻模、铝合金压铸模等模具上,都有良好的效果。HM3钢模具寿命比3Cr2W8V钢、5CrNiMo钢及4Cr5W2VSi钢等模具提高2~10倍,可以有效地克服模具因热磨损、热疲劳、热裂等引起的早期失效。

(1)HM3钢化学成分

                           HM3模具钢化学成分(质量分数)                  (%)

C

Si

Mn

Cr

Mo

V

Nb

P

S

0.24~0.33

≤0.60

≤0.35

2.60~3.20

2.70~3.20

0.60~0.80

0。08~0.15

≤0。020

≤0。010

 

(2)HM3钢临界点

HM3模具钢临界点温度

临界点

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Ms

温度(近似值)/℃

825

920

734

810

355

 

(3)HM3钢热加工

HM3模具钢锻造工艺规范

项目

加热温度/℃

始锻温度/℃

终锻温度/℃

冷却方式

钢锭

1170~1200

1140~1170

≥900

缓冷(砂冷或坑冷)

钢坯

1160~1180

1120~1150

≥850

缓冷(砂冷或坑冷)

(4)HM3钢预备热处理  锻材等温退火:<500℃入炉随炉升温,加热温度860~880℃,保温时间(H)1+1min/mm,等温温度730±10℃,保温时间(H)2+1min/mm,随炉冷至<500℃出炉空冷(HB≤229)。

(5)HM3钢淬火及回火

1)淬火:加热温度为1080±10℃,油冷,硬度47~49HRC。表格为淬火温度与硬度及晶粒度的关系。

HM3模具钢淬火温度与硬度及晶粒度关系

淬火温度/℃

1020

1060

1080

1090

1120

硬度HRC

47

47.1

48。5

47.9

47.8

晶粒度/级

10

9~10

9

8~9

8~9

2)回火规范见表格。不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量见表格。

HM3模具钢推荐回火规范

回火工件

回火温度/℃

回火设备

回火硬度HRC

锻造变形抗力小的工件

570~600

空气炉

47~49

锻造变形抗力大的工件

600~630

空气炉

42~47

HM3模具钢不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量

回火温度/℃

回火次数

450

500

550

580

600

620

650

一次回火

硬度HRC

48.5

48.5

49

49

48

45.5

39

φ(Ar)(%)

6.4

6。17

1.58

0。77

0

0

0

二次回火

硬度HRC

48。5

49.5

49.5

49.5

48

45.5

41.0

φ(Ar)(%)

6。64

3.30

0。69

0。40

0

0

0

注:1.φ(Ar)表示残留奥氏体的体积分数。

   2.1080℃淬火。

(6)力学性能  HM3钢经1080℃加热、油冷淬火后的硬度为48.5HRC,残留奥氏体的体积分数为9.2%。由于回火时析出M2C、V4C3、NbC等弥散碳化物以及残留奥氏体的转变,在550℃左右回火时出现二次硬化峰,峰值稍高于淬火硬度值,但断裂韧度在低谷值,因此回火宜选择在550℃以上进行。HM3钢的常温力学性能和高温力学性能分别见表格。

HM3模具钢的力学性能

淬火温度/℃

硬度HRC

回火后硬度HRC

晶粒度/级

σb/MPa

σs/MPa

δ(%)

ψ(%)

αk/(J/cm2)

KIC/ MPa·m1/2

1060

47.1

48。1

9~10

1535

1352

11

59。8

26。3

36

1120

47.8

49。7

8~9

1646

1433

13

60.7

19

32

注:回火温度600℃、570℃二次回火

HM3模具钢高温力学性能

试验温度/℃

室温

450

500

550

600

650

σb/MPa

1600

1380

1200

1100

1000

750

σ0.2/MPa

800

650

550

ψ(%)

59

64

63

62

61

69

δ(%)

12

15

11

10

11。5

15

* 注:欲了解进一步详情请致电我们,我们的专业技术顾问乐于回答您在模具选材、模具热处理工艺及相关应用信息问题。


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