多功能热作钢HM3(3Cr3Mo3VNb)-热挤压模具钢HM3_热锻模具钢HM3

HM3(3Cr3Mo3VNb)
热挤压、热锻模具钢
超高强韧性热作模具钢

HM3(3Cr3Mo3VNb)钢是一种中耐热热作模具钢，属3Cr3Mo系热作模具钢，是我国自行研制的新型超高强韧性热挤压模具钢、热锻模具钢，代号：HM3，也曾称25Nb。与同类型热作模具钢相比，有高的高温强韧性和抗热疲劳性能，在工业系统中有较多的应用，如GCr15钢轴承套圈热锻成形模凹模，耐热钢、不锈钢成形模，连杆辊锻成形模，有色金属压铸模等，均取得显著的技术经济效益。
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的特点是在含碳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，不足之处是有脱碳倾向。无锡瀚超实际应用证明，对于耐热钢、不锈钢及高温合金等热挤压、热锻成形用模具，5CrNiMo钢、3Cr2W8V钢和4Cr5W2VSi钢都不能满足生产要求，而HM3钢则可以使热挤压、热锻模具的使用寿命有明显提高，可有效克服模具因热磨损、热疲劳、热裂纹等引起的早期开裂，HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的应用十分广泛。

HM3钢的化学成分：
钢种牌号 瀚超牌号 HM3(3Cr3Mo3VNb)钢化学成分(质量分数，%)
HM3(3Cr3Mo3VNb) HC-HM3 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 ≤0.030 ≤0.030

HM3钢的性能：
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的物理性能、力学性能、工艺性能敬请参阅相关栏目内容。

HM3钢的热加工与预备热处理：
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢在锻态和正火状态时易形成贝氏体组织。在淬火态可得到板条状马氏体组织，并随淬火加热温度和冷却条件的不同含有5%~18%的残留奥氏体和1%~3%的碳化物。HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的碳化物，在退火态为M6C、M4C3和NbC。在淬火态为M2C、V4C3和NbC。大截面含Nb钢模具零件在缓慢冷却下，有形成晶界链状碳化物的倾向。
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的锻造工艺规范见下表。
项目 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
钢锭 1170~1200 1120~1150 ≥900 缓冷(坑冷或砂冷)
钢坯 1150~1180 1050~1100 ≥850 缓冷(坑冷或砂冷)
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的预备热处理工艺参数：采用等温退火工艺，加热温度为850~870℃，保温2~4h；等温温度700~720℃，保温4~6h，炉冷到550℃以下出炉空冷，退火后硬度≤229HBW，组织为均匀细小的点状和粒状珠光体。

HM3钢的淬火及回火：
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的淬火及回火工艺规范见下表。
预热温度/℃ 加热温度/℃ 冷却规范 淬火硬度HRC 回火温度/℃ 回火硬度HRC 特点
  第一级冷却介质 第二级冷却介质    
500~550 1060~1090 20~40℃油（冷却到油温） 空气 47~49 570~600 47~49 用于锻造变形抗力小的工件
     600~630 42~47 用于锻造变形抗力大的工件
注：摘自无锡市瀚超特殊钢有限公司《合金模具钢质量手册》

HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的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

HM3(3Cr3Mo3VNb)钢在不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量
回火次数 回火温度/℃
 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。
HM3(3Cr3Mo3VNb)钢在1080℃加热淬火后可获得最高的硬度（48. SHRC），此时残余奥氏体的体积分数为9.2%，HM3(3Cr3Mo3VNb)钢在高温回火时析出M2C、V4C3、NbC等弥散碳化物且残余奥氏体发生转变，在550℃左右出现二次硬化峰，但断裂韧度处于低谷值，故适宜的回火温度应选择在550℃以上。

HM3钢的应用：
HM3(3Cr3Mo3VNb)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。

更多信息
请直接与无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部服务人员联络（热线电话：0510-83632628），以获得更多的有关国产新型超高强韧性热挤压、热锻模具钢HM3(3Cr3Mo3VNb)产品信息以及其它优质合金模具钢（基体钢、无磁模具钢、热锻模具钢、热挤压模具钢、压铸模具钢、冷挤压模具钢、冷镦模具钢、冷冲压模具钢、冷拉深模具钢、塑料模具钢、进口模具钢等）的选择、应用、热处理及库存等相关资料。
资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
『版权所有，转载或引用请注明链接和出处』