25Cr3Mo3VNb
25Cr3Mo3VNb(HM3)是我國自行研制成功的一種新型超高強韌性熱作模具鋼,它的高溫強度、強硬性、耐沖擊性及耐冷熱疲勞等綜合性能均優于國內任何一種熱作模具鋼。低碳中合金熱作模具鋼,具有較高的熱強韌性和熱穩定性。
化學成分
碳(C)含量在 0.20%-0.30% 之間,硅(Si)含量不超過 0.60%,錳(Mn)含量限制在 0.35% 以下,鉻(Cr)含量為 2.50%-3.20%,鉬(Mo)含量為 2.70%-3.20%,釩(V)含量為 0.60%-1.20%,磷(P)和硫(S)的含量均控制在 0.03% 以下。
性能特點
高強度與高硬度:碳及鉻、鉬、釩、鈮等合金元素的合理配比,使鋼經熱處理后可獲得高硬度,能抵抗模具在工作過程中的變形和磨損。
良好的熱強性:合金元素的加入提高了再結晶溫度,在高溫環境下仍能保持較高強度和硬度,不易因溫度升高而迅速軟化。
較好的韌性:微觀結構中馬氏體基體與彌散分布的碳化物協同作用,再通過合理熱處理細化晶粒,使其在承受沖擊載荷時不易發生脆性斷裂。
抗疲勞性能優異:高強度、良好韌性以及彌散分布的強化相,使其在循環載荷作用下,能有效抵抗疲勞裂紋的產生和擴展,延長部件使用壽命。
良好的淬透性:鉻、鉬等元素顯著提高了淬透性,較大截面尺寸的模具毛坯在淬火時,即使冷卻速度較慢,也能獲得均勻的馬氏體組織,保證模具性能均勻性。
應用領域
熱作模具:如壓鑄模具、熱鍛模具、熱擠壓模具、熱沖壓模具等,能在高溫、高壓和反復沖擊載荷下保持形狀精度,防止變形和開裂,提高模具使用壽命。
高溫部件:可用于制造汽輪機葉片、高溫螺栓等,能承受蒸汽沖擊力、離心力、高溫應力等,確保設備高效穩定運行。
加工與熱處理
加工:因含有多種合金元素,加工難度較大,需采用適當加工工藝和設備,控制加工參數,保證加工質量和效率。
熱處理:通常包括退火,以降低硬度便于加工;淬火,在高溫下快速冷卻形成高硬度馬氏體結構;回火,淬火后進行多次回火,提高韌性、減少內應力。