HM3模具鋼熱處理工藝|HM3模具鋼性能|HM3模具鋼硬度|HM3模具鋼成分|HM3模具鋼價格
3Cr3Mo3VNb（HM3鋼）
3Cr3Mo3VNb鋼代號為HM3鋼，是參照國外H10鋼和3Cr3Mo系熱作模具鋼，結(jié)合我國資源情況研制而成的新型高強韌性熱鍛模具鋼。
3Cr3Mo3VNb（HM3鋼）其特點是在碳含量較低的情況下加入微量元素Nb，使鋼具有更高的耐回火性、熱強性，有明顯的回火二次硬化效果。
3Cr3Mo3VNb（HM3鋼）的缺點為有脫碳傾向。生產(chǎn)實踐表明：對于耐熱鋼、不銹鋼及高溫合金等成形用模具，5CrNiMo鋼、3Cr2W8V鋼和4Cr5W2VSi鋼都不能滿足生產(chǎn)要求，而HM3鋼則可以使鍛模的使用壽命有明顯提高。HM3鋼應用于熱鍛成形凹模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓凹模、高強鋼精鍛模、小型機鍛模、鋁合金壓鑄模等模具上，都有良好的效果。HM3鋼模具壽命比3Cr2W8V鋼、5CrNiMo鋼及4Cr5W2VSi鋼等模具提高2～10倍，可以有效地克服模具因熱磨損、熱疲勞、熱裂等引起的早期失效。
（1）HM3鋼化學成分
HM3模具鋼化學成分（質(zhì)量分數(shù)） （%）
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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鋼臨界點
HM3模具鋼臨界點溫度
|
臨界點 |
Ac1 |
Ac3 |
Ar1 |
Ar3 |
Ms |
|
溫度（近似值）/℃ |
825 |
920 |
734 |
810 |
355 |
（3）HM3鋼熱加工
HM3模具鋼鍛造工藝規(guī)范
|
項目 |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
|
鋼錠 |
1170～1200 |
1140～1170 |
≥900 |
緩冷（砂冷或坑冷） |
|
鋼坯 |
1160～1180 |
1120～1150 |
≥850 |
緩冷（砂冷或坑冷） |
（4）HM3鋼預備熱處理 鍛材等溫退火：＜500℃入爐隨爐升溫，加熱溫度860～880℃，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≤229）。
（5）HM3鋼淬火及回火
1）淬火：加熱溫度為1080±10℃，油冷，硬度47～49HRC。表格為淬火溫度與硬度及晶粒度的關(guān)系。
HM3模具鋼淬火溫度與硬度及晶粒度關(guān)系
|
淬火溫度/℃ |
1020 |
1060 |
1080 |
1090 |
1120 |
|
硬度HRC |
47 |
47.1 |
48.5 |
47.9 |
47.8 |
|
晶粒度/級 |
10 |
9～10 |
9 |
8～9 |
8～9 |
2）回火規(guī)范見表格。不同溫度回火后的硬度值和殘留奧氏體量見表格。
HM3模具鋼推薦回火規(guī)范
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回火工件 |
回火溫度/℃ |
回火設備 |
回火硬度HRC |
|
鍛造變形抗力小的工件 |
570～600 |
空氣爐 |
47～49 |
|
鍛造變形抗力大的工件 |
600～630 |
空氣爐 |
42～47 |
HM3模具鋼不同溫度回火后的硬度值和殘留奧氏體量
|
回火溫度/℃
回火次數(shù) |
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）表示殘留奧氏體的體積分數(shù)。
2.1080℃淬火。
（6）力學性能 HM3鋼經(jīng)1080℃加熱、油冷淬火后的硬度為48.5HRC，殘留奧氏體的體積分數(shù)為9.2%。由于回火時析出M2C、V4C3、NbC等彌散碳化物以及殘留奧氏體的轉(zhuǎn)變，在550℃左右回火時出現(xiàn)二次硬化峰，峰值稍高于淬火硬度值，但斷裂韌度在低谷值，因此回火宜選擇在550℃以上進行。HM3鋼的常溫力學性能和高溫力學性能分別見表格。
HM3模具鋼的力學性能
|
淬火溫度/℃ |
硬度HRC |
回火后硬度HRC |
晶粒度/級 |
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：回火溫度600℃、570℃二次回火
HM3模具鋼高溫力學性能
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試驗溫度/℃ |
室溫 |
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：欲了解進一步詳情請致電我們，我們的專業(yè)技術(shù)顧問樂于回答您在模具選材、模具熱處理工藝及相關(guān)應用信息問題。
