3Cr3Mo3VNb鋼代號為HM3鋼，是參照國外H10鋼和3Cr3Mo系熱作模具鋼，結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（質量分數）                  （%）

   

 

 

（2）HM3鋼臨界點

   

 

 

（3）HM3鋼熱加工

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模具鋼推薦回火規范

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

 

 

 

注：1.φ（Ar）表示殘留奧氏體的體積分數。

      2.1080℃淬火。

 

（6）力學性能  HM3鋼經1080℃加熱、油冷淬火后的硬度為48.5HRC，殘留奧氏體的體積分數為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變，在550℃左右回火時出現二次硬化峰，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。

 

注：回火溫度600℃、570℃二次回火

 

 

 

 

* 注：欲了解進一步詳情請致電我們，我們的專業技術顧問樂于回答您在模具選材、模具熱處理工藝及相關應用信息問題。