HM1新型热作模具钢

(1)3Cr3Mo3W2V钢代号为HM1钢,是在对比3Cr3Mo3V钢及3Cr2Mo3Co3V钢性能及使用寿命后,结合我国资源条件而研究成功的新型热作模具钢,3Cr3Mo3W2V(HM1钢)钢其冷加工、热加工性能良好,淬火温度范围较宽,具有较高的热强性、热疲劳性能,良好的耐磨性和耐回火性等特点,是综合性能优良的高强韧性热作模具钢。3Cr3Mo3W2V(HM1钢)适合制造镦锻、压力机锻造、挤压等热作模具,模具使用寿命较高,HM1钢是目前国内研制的工艺性能好,使用面广,具有较广应用前景的新钢种之一。

(2)化学成分(质量分数) (%)C Si Mn Cr Mo W V P S  0.32~0.42 0.60~0.90 ≤0.65 2.80~3.30 2.50~3.00 1.20~1.80 0.80~1.20 ≤0.020 ≤0.010

(3)临界点 Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Ms 

(4)锻造工艺规范

(5)预备热处理 锻材等温退火:<500℃入炉随炉升温,加热温度860~880℃,保温时间(H)1+1min/mm,等温温度730±10℃,保温时间(H)2+1min/mm,随炉冷至<500℃出炉空冷(HB≤255)。

(6)淬火及回火  淬火温度为1060~1130℃,油冷,硬度52~56HRC。表格为不同温度淬火后的硬度、晶粒度与残留奥氏体量。HM1模具钢不同温度淬火后的硬度、晶粒度与残留奥氏体量淬火温度/℃ 950 1050 1100 1130 1160 1200 硬度HRC 48 51.5 53 56 57.5 58 晶粒度/级 >10 >10 >10 9~10 8~9 7~8 
残留奥氏体量(体积分数,%) 2.5 2.7 2.8 3.0 3.5 4.0

(7)回火规范  回火目的 回火温度/℃ 回火介质 回火硬度HRC 增加耐磨性 640 空气 52~54 提高韧性 680 空气 39~41  HM1钢回火温度与硬度的关系 回火温度/℃硬度HRC淬火条件 600 620 640 660 680  1060℃油淬 53 53.5 53.5 45 34  1130℃油淬 54 55 56 47.5 38.5  注:保温1h。

(8)力学性能 HM1模具钢的回火稳定性  回火温度/℃ 下列保温时间后的硬度HRC 4h 6h 8h 12h 600 50 59.5 48.5 46.5 640 48 46.5 43.5 — 680 39.5 37.5 — — 注:1.1060℃淬火。在1130℃淬火后,640℃回火时硬度下降至≤40HRC所需时间:3Cr3Mo3W2V钢为8h。HM1模具钢高温硬度 高温温度/℃ 400 500 600 700 750  高温硬度HV 460 410 340 210 90  注:1050℃淬火,600℃回火。

图   解