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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(dāng),綜合強(qiáng)韌---良,>600℃時(shí),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(qiáng)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(hào)3cr3mo3vnb,，屬過(guò)共析鋼,，中碳鉻系高強(qiáng)韌性熱作模具鋼，hm3鋼是參照美*aisi標(biāo)準(zhǔn)h10鋼的俄羅斯γoct標(biāo)準(zhǔn)3x3m3φ鋼的改進(jìn)型鋼種,，與hm1相類似,，我國(guó)早在20世紀(jì)80年代，列入航空部標(biāo)準(zhǔn)的3cr3mo3vnb鋼種,。
hm3鋼具有降低加熱時(shí)的過(guò)熱敏感性,、高溫強(qiáng)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(diǎn)，在鍛態(tài)和正火空冷狀態(tài)時(shí),，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(qiáng)度和熱穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步提高，是中碳鉻系熱作模具鋼中高溫強(qiáng)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(qiáng)度可達(dá)到1000mpa,，700℃時(shí)可達(dá)700mpa。在析出硬化區(qū)前回火時(shí),，在較高的kic值,。
該鋼模具在預(yù)熱至***150℃使用時(shí)，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(dá)***600℃,，hm3鋼是根據(jù)形成合金碳化物所需的碳量,，對(duì)2cr3mo3vmb做進(jìn)一步成分調(diào)整而來(lái)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(xì)化晶粒,，降低鋼的過(guò)熱敏感性作用,。
hm3鋼的淬透性高，淬火加熱溫度范圍寬,，過(guò)熱敏感性低，具有高溫強(qiáng)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(diǎn),。
2hm3鋼供貨狀態(tài) 退火態(tài)。
3hm3鋼化學(xué)成分分?jǐn)?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(duì)應(yīng)鋼號(hào) 美*aisi標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)h10,、俄羅斯γoct標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)3x3m3φ、我---準(zhǔn)鋼號(hào)3cr3mo3vnb,。
5hm3鋼物理性能
臨界點(diǎn)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(shí)退火。
7hm3鋼普通退火規(guī)范 溫度860℃±10℃,，保溫時(shí)間2～3h,，降溫到溫度710℃±10℃，保溫時(shí)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(shí)間20s/mm,，油淬,，隨后，在800～850℃加熱,，時(shí)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(jí),。
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(shí)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(dá)到1.9萬(wàn)件,。
在實(shí)際應(yīng)用中，該鋼模具的使用壽命可達(dá)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(dá)h13鋼的2倍左右。
采用該鋼制作的生產(chǎn)無(wú)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(qiáng)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(shí),，常呈現(xiàn)有劇烈磨損,、熱疲勞、熱裂,、截面過(guò)渡處塌陷變形等現(xiàn)象,，使用壽命僅0.1萬(wàn)～0.3萬(wàn)件，改用h13鋼制造后,，使用壽命提高到1萬(wàn)～3萬(wàn)件,，一般使用到0.8萬(wàn)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(wàn)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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