HM1新型热作模具钢
(1)模具钢的特性 3Cr3Mo3W2V代号HM1,1970年代研制的HM1钢,在热稳定性、抗热疲劳性等方面均有所提高,该钢种已纳入GB 129985的国家标准模具钢号,它具有良好的抗热疲劳性能、抗回火稳定性能和良好的冶炼、锻造、热处理及机械加工工艺性能,是国内综合性能优良、符合我国资源条件的高强韧性热作模具新钢种,在高温性能方面明显优于H13钢。
该钢主要用做热作模具钢。钢具有良好的热塑性,容易锻造成型,开裂倾向低,但因含有钼,要注意加热温度和保温时间,避免严重脱碳和使用时产生早期失效。该钢具有优良的强韧性、较高热强性、耐磨性、回火稳定性、耐冷热疲劳性能,冷热加工性能好,工作温度700℃以上,该钢通用性强。
(2)供货状态 退火态。
(3)典型化学成分(质量分数,%) C 0.32~0.42、Si 0.60~0.90、Mn0.65、P0.03、S0.03、Cr 2.80~3.30、W 1.20~1.80、Mo 2.5~3. 0、V 0.80~1.20。
(4)物理性能
①临界点温度(近似值) Ac1=850℃,Ac3=930℃,Ar1=780℃,Ar3=835℃,Ms=373℃。
②线(膨)用系数:室温到600℃,α=1210-6K-1。
③热导率:λ=62.59W/(m·K)。
(5)热加工规范 加热温度1150~1180℃,始锻温度1120~1150℃,终锻温度≥850℃,灰冷或堆冷,冷却后应及时进行退火。
(6)普通等温球化退火规范 (870±10)℃(2~4)h,降温到温度(730±10)℃(4~6)h,炉冷到550℃,出炉空冷,退火后硬度207~255HBS。
(7)钢坯成批等温球化退火规范 (850~870)℃(3~4)h,炉冷到(740~760)℃(4~5)h,再缓冷至600℃,出炉空冷,硬度229HBS,共晶网状碳化物2级。
(8)快速球化退火规范 温度850℃,保温时间40s/mm,炉冷到温度1060~1080℃,保温20s/mm,油冷。
再将模具钢升至温度860~920℃,保温时间60s/mm,随炉冷至500℃,出炉空冷,退火硬度229HBS。
(9)淬火、回火规范 淬火温度1050℃,硬度52~55HRC,≥10级的细晶粒,回火温度600℃,回火2次,每次1.5h,空冷,硬度51~55HRC。
抗拉强度σ0.2为600MPa,屈服强度σb为725MPa,伸长率δ5为13.0%,断面收缩率φ为60%,冲击韧性值αku为57J/cm2。
(10)HM1钢典型应用举例
①适用于高温、高负荷、急热急冷条件下的压力机锻模、轴承热锻凹模、成型滚锻模。
②高强度和高热强钢的精密锻造模。
③铝和铜合金压铸模、热挤压模具等,使用寿命可比3Cr2W8V提高1~4倍。
① 适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具,其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢,模具寿命比3Cr2W8V钢提高2~3倍。
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