600℃時,優(yōu)干基體鋼及3cr2w8v、5%cr系等中碳中合金模具鋼,使用壽命比5crnimo、3cr2w8v、4cr5w2v"/>
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CCCCCCCCCCHM3模具鋼、HM3熱作模具鋼HM3模具鋼、HM3熱作模具鋼

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所研制的25cr3mo3vnb(hm3)鋼的冶煉、加工制造工藝---異,成本與3cr2w8v等相當,綜合強韌---良,>600℃時,優(yōu)干基體鋼及3cr2w8v、5%cr系等中碳中合金模具鋼,使用壽命比5crnimo、3cr2w8v、4cr5w2vsi(1958)等鋼高1~3倍,有的---6倍,是不含鎳、鈷,而含鈮的低碳鈮系新型高強韌熱模具材料。 hm3鋼應(yīng)用于軸承凹模、連桿輥鍛模 1模具鋼的特性 hm3鋼號3cr3mo3vnb,屬過共析鋼,中碳鉻系高強韌性熱作模具鋼,hm3鋼是參照美*aisi標準h10鋼的俄羅斯γoct標準3x3m3φ鋼的改進型鋼種,與hm1相類似,我國早在20世紀80年代,列入航空部標準的3cr3mo3vnb鋼種。
hm3鋼具有降低加熱時的過熱敏感性、高溫強度高、熱穩(wěn)定性高、塑性韌性高、耐冷熱疲勞性好和耐熱磨損性優(yōu)良的特點,在鍛態(tài)和正火空冷狀態(tài)時,易形成貝氏體組織,在淬火態(tài)可得到板條狀馬氏體組織,并隨淬火加熱穩(wěn)定和冷卻條件不同,含有5%~18%的殘留奧氏體和1%~3%的碳化物。該鋼的碳化物,在退火態(tài)為m6c、m4c3和nbc,在淬火態(tài)為m2c、v4c3、和nbc。大截面含鈮鋼模具在緩慢冷速下,有形成晶界鏈狀碳化物的傾向。
除cr、mo、v和nb外,又加入了4%w,使hm3鋼的高溫強度和熱穩(wěn)定性得到了進一步提高,是中碳鉻系熱作模具鋼中高溫強度較高、熱穩(wěn)定性較好的鋼種。hm3鋼還具有---的耐冷疲勞性能。
快速球化退火工藝球化組織小、均勻,退火周期可縮短1/3以上,節(jié)約電能消耗20%左右。在600℃下,抗拉強度可達到1000mpa,700℃時可達700mpa。在析出硬化區(qū)前回火時,在較高的kic值。
該鋼模具在預(yù)熱至***150℃使用時,可---提高沖擊韌性,防止模具的早期脆裂。
中、小型熱鍛模具的表面溫度可達***600℃,hm3鋼是根據(jù)形成合金碳化物所需的碳量,對2cr3mo3vmb做進一步成分調(diào)整而來的。鋼中加入了3%mo,既能提高鋼的淬透性和防止出現(xiàn)回火脆性,又能提高鋼的熱穩(wěn)定性。加入v和nb則可起到細化晶粒,降低鋼的過熱敏感性作用。
hm3鋼的淬透性高,淬火加熱溫度范圍寬,過熱敏感性低,具有高溫強度高、熱穩(wěn)定性好、塑性韌性好、耐冷熱疲勞性能好、熱磨損性能好等優(yōu)點。
2hm3鋼供貨狀態(tài) 退火態(tài)。
3hm3鋼化學(xué)成分分數(shù),% c 0.2~0.3、si≤0.60、mn≤0.35、cr 2.6~3.2、mo 2.7~3. 2、v 0.6~1.2、nb 0.08~0.12、p≤0.030、s≤0.030。
4hm3鋼參考對應(yīng)鋼號 美*aisi標準鋼號h10、俄羅斯γoct標準鋼號3x3m3φ、我---準鋼號3cr3mo3vnb。
5hm3鋼物理性能
臨界點溫度近似值 ac1=825℃,ar1=734℃,acm=910~920℃,arm=810℃,ms=355℃。
線膨用系數(shù):室溫到600℃,α=11.9×10-6k-1。
熱導(dǎo)率:λ=32.55w/m·k。
6hm3鋼熱加工規(guī)范 始鍛溫度1120~1150℃,終鍛***850℃,灰冷或堆冷,冷卻后需及時退火。
7hm3鋼普通退火規(guī)范 溫度860℃±10℃,保溫時間2~3h,降溫到溫度710℃±10℃,保溫時間4~6h,爐冷到溫度≤550℃,出爐空冷。
8普通球化退火規(guī)范 860~900℃×2~3h爐冷,700~730℃×3~5h等溫,爐冷至溫度≤550℃,出爐空冷,硬度180~190hbs。
9快速球化退火規(guī)范 高溫1030℃加熱,時間20s/mm,油淬,隨后,在800~850℃加熱,時間1~2min/mm,待到均熱后,隨即爐冷,降至溫度≤550℃,出爐空冷,退火硬度180~200hbs。
10淬火、回火規(guī)范 淬火溫度950~1000℃,淬火硬度46~50hrc,晶粒度為10~11級。
回火溫度500~580℃,呈現(xiàn)析出硬化效應(yīng),硬度比淬火態(tài)高1~1.5hrc,回火溫度450~650℃,硬度42~48hrc。
11離子滲氮處理規(guī)范 滲氮溫度460℃/530℃/580℃/640℃,保持時間10h,離子滲氮層深0.12mm/0.20~0.28 mm/0.28mm/0.35~0.38 mm,表面硬度1145~1320hv0.5/1120hv0.5/1095hv0.5/810~824hv0.5。
淬火溫度1080℃,油淬,硬度48.5hrc,回火溫度450℃/500℃/550℃/580℃/600℃/620℃/650℃,一次回火后的硬度48.5hrc/48.5 hrc/48.0 hrc/49.0 hrc/48.0 hrc/45.5 hrc/39.0 hrc,二次回火后硬度48.5 hrc/49.5 hrc/48.0 hrc/49.5 hrc/48.0 hrc/45.5 hrc/41.0 hrc。
12hm3鋼典型應(yīng)用舉例
連桿輥鍛成型模,連桿輥鍛成型模具尺寸大,工作條件---,磨損、熱疲勞、塌陷、斷裂失效現(xiàn)象非常---。hm3鋼制的輥鍛模可消除上述缺陷,使用壽命可達到1.9萬件。
在實際應(yīng)用中,該鋼模具的使用壽命可達5crnimo、5crmnmo鋼的4倍以上。
在軸承行業(yè),用該鋼制作的擠壓模具比3cr2w8v鋼的壽命提高到4~7倍。
在鍛模模具上,該鋼的使用壽命與h13鋼相比,同樣是可以大幅度提高,一般可達h13鋼的2倍左右。
采用該鋼制作的生產(chǎn)無縫鋼管頂?shù)膲勖?cr2w8v鋼的2倍,是h13鋼的3倍。
適用于制作有色金屬壓鑄模、耐熱不銹鋼及高強度材料鍛壓成型模等,使用效果---。
---適合于沖擊載荷較大、工作溫差高的模具。
適合于耐熱、不銹、高溫合金成型用模具。
用于gcr15鋼軸承環(huán)套圈熱鍛成型凹模,在用5crnimo、3cr2w8v、gcr15鋼制時,常呈現(xiàn)有劇烈磨損、熱疲勞、熱裂、截面過渡處塌陷變形等現(xiàn)象,使用壽命僅0.1萬~0.3萬件,改用h13鋼制造后,使用壽命提高到1萬~3萬件,一般使用到0.8萬件后方出現(xiàn)輕微的熱疲勞和熱裂現(xiàn)象。
⑩采用4cr5w2vsi鋼的熱鍛模,使用壽命雖比5crnimo鋼高一倍,但仍低于0.1萬件,使用中易產(chǎn)生磨損、塌陷、型腔脹大、尺寸超差、開裂等早期---失效現(xiàn)象,應(yīng)用hm3鋼制造這類模具后,使用壽命分別比5crnimo和4cr5w2vsi提高5~10倍和2~5倍。
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