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GR(4Cr3Mo3W4VNb)_熱鍛壓模具鋼_GR(4Cr3Mo3W4VNb)特性及應用

GR(4Cr3Mo3W4VNb)_熱鍛壓模具鋼_GR(4Cr3Mo3W4VNb)特性及應用

GR(4Cr3Mo3W4VNb)
鎢鉬系熱鍛壓模具鋼
國產新型高耐熱熱作模具鋼


 

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼屬鎢鉬系熱作模具鋼,是一種新型高耐熱熱作模具鋼,具有良好的熱強性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼主要用于制造高溫金屬的熱鍛壓模具,如熱鐓鍛模、熱沖模,熱擠壓模具等。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的化學成分
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼化學成分(質量百分數,%)

C Si Mn Mo Cr W V Nb Ti P S
0.37~0.47 ≤0.50 ≤0.50 2.00~3.00 2.50~3.50 3.50~4.50 1.00~1.40 0.10~0.20 0.10~0.20 ≤0.030 ≤0.030

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的特性及應用
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼是上海材料研究所研制的新型鎢鉬系熱作模具鋼,具有良好的熱強性,鋼種加入少量Nb是為了增強回火抗力及熱強性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼主要用于加工高溫金屬的熱鍛壓模具,如熱鐓鍛模、熱沖模,熱擠壓模具等,模具的使用壽命較3Cr2W8V鋼模具有所提高。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的臨界點
Ac1≈820℃,Ac3≈880℃,Ar1≈752℃,Ar3≈850℃。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的熱加工
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的鍛造工藝規范見表1。
表1  GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼鍛造工藝規范

項目 加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式
鋼錠 1150~1200 1100~1150 ≥900 緩冷并及時退火
鋼坯 1120~1160 1080~1130 ≥900 緩冷并及時退火

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的熱處理工藝
⒈預備熱處理:
等溫退火工藝:加熱溫度為850℃,保溫2~4h;等溫溫度為720℃,保溫2~4h,爐冷到550℃以下出爐空冷。
⒉淬火及回火:
⑴、淬火溫度為1160~1200℃,油冷,硬度≥55HRC。若要去高韌性及塑性,選用較低的淬火溫度,若要去高的高溫強度及耐回火性,則選用較高的淬火溫度。
⑵、回火溫度為630℃、600℃2次回火,每次2~3h,若為形狀復雜的大模具可以采用3次回火,回火后硬度為50~54HRC。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的力學性能
⒈GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼與3Cr2W8V鋼的冷熱疲勞抗力比較:見表2。
表2  GR鋼與3Cr2W8V鋼的冷熱疲勞抗力

鋼號 硬度HRC 裂紋條數/條 裂紋深度總和/mm 最大裂紋深度/mm
GR 50 8 0.68 0.119
3Cr2W8V 48 14 4.53 1.34

⒉GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼與3Cr2W8V鋼的熱穩定性比較比較:見表3。
表3  GR鋼與3Cr2W8V鋼的熱穩定性

保溫時間/h 0 1 2 3 4 5
GR 50HRC 47.5HRC 45HRC 42.5HRC 41HRC 39.5HRC
3Cr2W8V 48HRC 44HRC 41HRC 37.5HRC 34.5HRC 32.5HRC
注:保溫時間為680℃.
⒊GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的室溫及高溫力學性能:見表4。
表4  GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的室溫及高溫力學性能
試驗溫度/℃ σb/MPa σS/MPa δ5(%) ψ(%) αK/J?cm-2 HRC
室溫 1880 1500 6.7 20.0 16 52
600 1440 1160 1.25 3.0 23 -
650 1220 1030 2.0 3.0 26 -
750 675 580 3.75 18.0 110 -

GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的典型應用
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼成功地應用于齒輪高速鍛造、精密鍛造、軸承套圈熱擠壓、自行車零件及螺母熱鐓鍛、小型機鍛模、輥鍛模等方面,效果顯著。與3Cr2W8V鋼相比,用GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼制造的各類模具使用壽命均有數倍至數十倍的大幅度提高。

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