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4Cr3Mo2MnVNbB(Y4钢)产品简介
4Cr3Mo2MnVNbB钢代号为Y4模具钢,是一种空冷硬化型的热作模具钢,是在瑞典乌德霍姆QRO-80钢的基础上我国自行研制的钢种,Y4模具钢不含钴,增加了0.4%锰和微量铌、硼元素。4Cr3Mo2MnVNbB(Y4模具钢)中的Cr、Si含量下降,因此碳化物不均匀性下降,同时以B来提高因Cr、Si含量减少而降低的淬透性和高温强度。Y4模具钢加入微量Nb、Nb的碳化物难溶于奥氏体,同时Nb的加入还可以提高M6C和MC型碳化物的稳定性,因此能细化晶粒,降低过热敏感性,提高热强性和稳定性,因此其高温强韧性、高温硬度、热稳定性、抗冷热疲劳性能均较好。
4Cr3Mo2MnVNbB(Y4模具钢)与3Cr2W8V钢相比,Y4模具钢在室温的断裂韧性、700℃的冲击韧性、 650~700℃的抗拉强度、750℃的高温硬度、620~700℃的回火稳定性、600℃的抗氧化性、800~950℃的抗热磨损性、650℃和750℃的抗热疲劳性能以及易切削性能均优于3Cr2W8V钢。由于Y4模具钢的各项综合性能良好,适用于制作受热温度较高,使用条件要求苛刻的热作模具。
(1)Y4钢化学成分
Y4模具钢化学成分(质量分数) (%)
C | Si | Mn | Cr | Mo | V | B | Nb | P | S |
0.36~0.42 | 0.25~0.50 | 0.90~1.30 | 2.20~2.70 | 2.00~2.50 | 0.90~1.30 | 0.002~0.006 | 0.04~0.10 | ≤0.020 | ≤0.010 |
(2)Y4钢临界点
Ac1≈789℃,Ac3≈910℃,Ms≈363℃。
(3)Y4钢热加工 锻造工艺规范
Y4模具钢锻造工艺规范
项目 | 加热温度/℃ | 始锻温度/℃ | 终锻温度/℃ | 冷却方式 |
钢锭 | 1130~1180 | 1100~1160 | ≥900 | 砂或坑缓冷 |
钢坯 | 1120~1150 | 1080~1120 | ≥850 | 砂或坑缓冷 |
(4)Y4钢预备热处理
锻材等温退火:<500℃入炉随炉升温,加热温度820~840℃,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≤230)。
(5)Y4钢淬火及回火
淬火温度为1080~1150℃,油冷,硬度为58~59HRC。回火温度为600~630℃,回火时间3h,回火3次,硬度为52~54HRC。
(6)Y4钢力学性能
Y4模具钢的室温及高温力学性能
力学性能 试验温度/℃ | σb/MPa | σs/MPa | δ(%) | ψ(%) | αk/(J/cm2) |
室温 | 1455 | 1292 | 12.5 | 42.2 | 5.9 |
300 | 1494 | 1328 | 7.8 | 19.0 | 12.2 |
600 | 978 | 861 | 10 | 15.4 | 27.3 |
650 | 815 | 719 | 5.6 | 7.8 | 17.5 |
700 | 605 | 534 | 4.3 | 11.6 | 27.5 |
注:1100℃油淬,640℃回火2h。
* 注:欲了解进一步详情请致电我们,我们的专业技术顾问乐于回答您在模具选材、模具热处理工艺及相关应用信息问题。热锻模具钢