3Cr3Mo3VNb钢代号为HM3钢，是参照国外H10钢和3Cr3Mo系热作模具钢，结合我国资源情况研制而成的新型高强韧性热锻模具钢。

 

       3Cr3Mo3VNb（HM3钢）其特点是在碳含量较低的情况下加入微量元素Nb，使钢具有更高的耐回火性、热强性，有明显的回火二次硬化效果。

 

       3Cr3Mo3VNb（HM3钢）的缺点为有脱碳倾向。生产实践表明：对于耐热钢、不锈钢及高温合金等成形用模具，5CrNiMo钢、3Cr2W8V钢和4Cr5W2VSi钢都不能满足生产要求，而HM3钢则可以使锻模的使用寿命有明显提高。HM3钢应用于热锻成形凹模、连杆辊锻模、轴承套圈毛坯热挤压凹模、高强钢精锻模、小型机锻模、铝合金压铸模等模具上，都有良好的效果。HM3钢模具寿命比3Cr2W8V钢、5CrNiMo钢及4Cr5W2VSi钢等模具提高2～10倍，可以有效地克服模具因热磨损、热疲劳、热裂等引起的早期失效。

 

 

（1）HM3钢化学成分

                             HM3模具钢化学成分（质量分数）                  （%）

   

 

 

（2）HM3钢临界点

   

 

 

（3）HM3钢热加工

项目	加热温度/℃	始锻温度/℃	终锻温度/℃	冷却方式
钢锭	1170～1200	1140～1170	≥900	缓冷（砂冷或坑冷）
钢坯	1160～1180	1120～1150	≥850	缓冷（砂冷或坑冷）

 

 

 

（4）HM3钢预备热处理  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≤229）。

 

 

（5）HM3钢淬火及回火

       

        1）淬火：加热温度为1080±10℃，油冷，硬度47～49HRC。表格为淬火温度与硬度及晶粒度的关系。

 

 

淬火温度/℃	1020	1060	1080	1090	1120
硬度HRC	47	47.1	48.5	47.9	47.8
晶粒度/级	10	9～10	9	8～9	8～9

 

       2）回火规范见表格。不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量见表格。

 

 

                                             HM3模具钢推荐回火规范

回火工件	回火温度/℃	回火设备	回火硬度HRC
锻造变形抗力小的工件	570～600	空气炉	47～49
锻造变形抗力大的工件	600～630	空气炉	42～47

 

 

 

注：1.φ（Ar）表示残留奥氏体的体积分数。

      2.1080℃淬火。

 

（6）力学性能  HM3钢经1080℃加热、油冷淬火后的硬度为48.5HRC，残留奥氏体的体积分数为9.2%。由于回火时析出M2C、V4C3、NbC等弥散碳化物以及残留奥氏体的转变，在550℃左右回火时出现二次硬化峰，峰值稍高于淬火硬度值，但断裂韧度在低谷值，因此回火宜选择在550℃以上进行。HM3钢的常温力学性能和高温力学性能分别见表格。

 

注：回火温度600℃、570℃二次回火

 

 

 

 

* 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。