Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)_高耐热热作模具钢_Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢特性及应用

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)_高耐热热作模具钢_Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢特性及应用

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)
高耐热热作模具钢
国产新型铜合金压铸模用热作模具钢


Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是针对铜合金压铸模，结合我国矿产资源情况而设计出来的的新型热压铸模具钢，是一种高耐热热作模具钢。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢具有高的热强性及热稳定性，并有良好的韧性、导热性及工艺性能。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是比较理想的铜合金压铸模材料，在热挤压模、热锻模的应用方面也取得了明显成效。

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的化学成分：
Y4钢化学成分（质量百分数，%）

C Si Mn Cr Mo V B Nb P S
0.36~0.42 0.25~0.5 2.0~2.5 2.2~2.7 2.0~2.5 0.9~1.3 0.002~0.006 0.04~0.10 ≤0.03 ≤0.03

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的特性：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是针对铜合金压铸模，结合我国矿产资源情况而设计出来的的新型热压铸模具钢，Y4表示压铸模用钢4号，Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢接近3Cr3Mo类钢，但增加了微量元素Nb和B。
与Y10钢相比，Y4钢种的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。
加入微量元素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，提高热强性和热稳定性。
Y4钢在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹扩展速率方面明显优于3Cr2W8V钢，是比较理想的铜合金压铸模材料，模具使用寿命有较大的提高。另外Y4钢在热挤压模、热锻模的应用方面也取得了明显成效。

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的应用：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢主要用于铜合金压铸模具，也可用于中小型压力机模具、热挤压模具和热锻模具。

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的临界点：
Ac1≈789℃，Ac3≈910℃,Ms≈263℃。

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的热加工：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的锻造工艺规范见表1。
表1 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的锻压工艺规范

项目 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
钢锭 1150~1200 1100~1150 850~900 缓冷
钢坯 1130~1160 1080~1120 850~900 缓冷

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的热处理工艺：
预备热处理：
采用等温退火工艺，加热温度840~860℃，保温2~4h；等温温度为680℃，保温4~6h，炉冷到550℃以下出炉空冷，退火后硬度为170~187HRS，退火组织为点状珠光+少量分散分布的亚稳定共晶碳化物。
淬火及回火：
淬火温度为1050~1100℃，油冷，硬度为58~59HRC。回火温度为600~630℃，回火时间2h，回火2次，硬度为44~52HRC。

Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的力学性能：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的室温及高温力学性能见表2。
表2 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的室温及高温力学性能

试验温度/℃ σb/MPa σS/MPa δ（%） ψ（%） αK/J•cm-2
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。

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