GR(4Cr3Mo3W4VNb)_热锻压模具钢_GR(4Cr3Mo3W4VNb)特性及应用

GR(4Cr3Mo3W4VNb)_热锻压模具钢_GR(4Cr3Mo3W4VNb)特性及应用

GR(4Cr3Mo3W4VNb)
钨钼系热锻压模具钢
国产新型高耐热热作模具钢

 

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢属钨钼系热作模具钢，是一种新型高耐热热作模具钢，具有良好的热强性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢主要用于制造高温金属的热锻压模具，如热镦锻模、热冲模，热挤压模具等。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的化学成分：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢化学成分（质量百分数，%）

C Si Mn Mo Cr W V Nb Ti P S
0.37~0.47 ≤0.50 ≤0.50 2.00~3.00 2.50~3.50 3.50~4.50 1.00~1.40 0.10~0.20 0.10~0.20 ≤0.030 ≤0.030

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的特性及应用：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢是上海材料研究所研制的新型钨钼系热作模具钢，具有良好的热强性，钢种加入少量Nb是为了增强回火抗力及热强性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢主要用于加工高温金属的热锻压模具，如热镦锻模、热冲模，热挤压模具等，模具的使用寿命较3Cr2W8V钢模具有所提高。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的临界点：
Ac1≈820℃，Ac3≈880℃，Ar1≈752℃，Ar3≈850℃。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的热加工：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的锻造工艺规范见表1。
表1  GR(4Cr3Mo3W4VNb)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 1100~1150 ≥900 缓冷并及时退火
钢坯 1120~1160 1080~1130 ≥900 缓冷并及时退火

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的热处理工艺：
⒈预备热处理：
等温退火工艺：加热温度为850℃，保温2~4h；等温温度为720℃，保温2~4h，炉冷到550℃以下出炉空冷。
⒉淬火及回火：
⑴、淬火温度为1160~1200℃，油冷，硬度≥55HRC。若要去高韧性及塑性，选用较低的淬火温度，若要去高的高温强度及耐回火性，则选用较高的淬火温度。
⑵、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。

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的力学性能：
⒈GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢与3Cr2W8V钢的冷热疲劳抗力比较：见表2。
表2  GR钢与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

⒉GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢与3Cr2W8V钢的热稳定性比较比较：见表3。
表3  GR钢与3Cr2W8V钢的热稳定性

保温时间/h 0 1 2 3 4 5
GR 50HRC 47.5HRC 45HRC 42.5HRC 41HRC 39.5HRC
3Cr2W8V 48HRC 44HRC 41HRC 37.5HRC 34.5HRC 32.5HRC
注：保温时间为680℃.
⒊GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的室温及高温力学性能：见表4。
表4  GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的室温及高温力学性能
试验温度/℃ σb/MPa σS/MPa δ5（%） ψ（%） αK/J•cm-2 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 -

GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢的典型应用：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢成功地应用于齿轮高速锻造、精密锻造、轴承套圈热挤压、自行车零件及螺母热镦锻、小型机锻模、辊锻模等方面，效果显著。与3Cr2W8V钢相比，用GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢制造的各类模具使用寿命均有数倍至数十倍的大幅度提高。

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