GR模具钢热处理工艺|GR模具钢硬度|GR模具钢性能|GR模具钢成分|GR模具钢价格
4Cr3Mo3W4VNb（GR钢）
4Cr3Mo3W4VNb钢代号为GR模具钢,属研制的新型钨钼系高热强性热作模具钢，4Cr3Mo3W4VNb（GR钢)是现有热作模具钢中高温强度较高,热稳定性较好,并具有良好抗冷热疲劳性能的钢种。
4Cr3Mo3W4VNb（GR钢)中加入了适当比例的Cr、Mo和V,又加入4%W,所以该钢的高温强度和热稳定性得到进一步提高,使GR钢在具有良好的淬透性和足够的高温强度及热稳定性的同时,还具有良好的抗冷热疲劳性能及适当的塑性和韧性。
4Cr3Mo3W4VNb（GR钢)中还加入了微量Nb,降低了钢的过热敏感性,使含量较高的W、Mo等合金碳化物在较高的淬火温度下更完全地溶入基体中,进一步提高了钢的高温强度、高温硬度、回火稳定性和耐磨性,但又不至晶粒粗大。
4Cr3Mo3W4VNb(GR钢）亦属于一种高热强性基体钢,该钢当初是针对精密锻造、高速镦锻和热挤压等热形变模具而研制的,此类模具要求模具材料具备高的高温强度,良好的热稳定性和抗冷热疲劳性,适当的塑性和韧性,良好的淬透性和热传导性。
（1） GR钢化学成分
GR模具钢化学成分（质量分数）（%）
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
W |
V |
Nb |
P |
S |
|
0.37～0.47 |
≤0.50 |
≤0.50 |
2.50～3.50 |
2.50～3.00 |
3.50～4.50 |
1.20～1.40 |
0.10～0.20 |
≤0.020 |
≤0.010 |
（2）GR钢临界点 Ac1≈821℃，Ac3≈880℃，Ar1≈752℃，Ar3≈850℃，Ms≈204℃
（3）GR钢 热加工
GR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 |
1150～1200 |
1120～1170 |
≥900 |
缓冷并及时退火 |
|
钢坯 |
1130～1180 |
1080～1120 |
≥850 |
缓冷并及时退火 |
（4）预备热处理 锻材等温退火：＜500℃入炉随炉升温，加热温度840～860℃，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≤220）。
（5）GR钢淬火及回火：
1）淬火温度为1160～1200℃，油冷，硬度≥59HRC。若要求高韧性及塑性，选用较低的淬火温度；若要求高的高温强度及耐回火性，则选用较高的淬火温度。
2）回火温度为630℃、600℃ 2次回火，每次2～3h，若为形状复杂的大模具可以采用3次回火，回火后硬度为50～54HRC。
（6）力学性能 GR钢与3Cr2W8V钢的冷热疲劳抗力热稳定性比较
GR模具钢、3Cr2W8V钢的冷热疲劳抗力
|
钢号 |
硬度HRC |
裂纹条数/条 |
裂纹深度总和/mm |
最大裂纹深度/mm |
|
GR |
50 |
8 |
0.68 |
0.119 |
|
3Cr2W8V |
48 |
14 |
4.53 |
1.34 |
GR模具钢、3Cr2W8V钢的热稳定性
|
保温时间/h
硬度HRC
钢号 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
GR |
50 |
47.5 |
45 |
42.5 |
41 |
39.5 |
|
3Cr2W8V |
48 |
44 |
41 |
37.5 |
34.5 |
32.5 |
注：保温温度为680℃。
(7) GR钢的室温及高温力学性能
GR模具钢室温及高温力学性能
|
试验温度力学性能/℃ |
σb/MPa |
σs/MPa |
δ5（%） |
ψ（%） |
αk/(J/cm2) |
HRC |
|
室温 |
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 |
— |
(8) GR钢典型应用举例
1) 可用于轴承内圈、钢球热镦模，气门热镦模，汽车齿轮高速精锻模，紫铜热挤压模， 自行车曲柄滚锻模等。
2)该钢还适用于制造浅型腔中小锻模。
3)也可用于铜合金热挤压模具。
4)通常该钢使用寿命比3Cr2W8V提高3～4倍。
5)广泛用于压力机热锻模、热挤压模、压铸模等各种热作模具。
* 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。
