3Cr3Mo3VNb模具钢是一种热作模具钢,通过添加铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)和铌(Nb)等合金元素,使其具有优异的高温强度、抗热疲劳性能和耐磨性,适用于高温高压工况下的模具制造。以下是其详细用途和特性:
1. 主要用途
(1)热作模具领域
压铸模具
适用于铝合金、镁合金、锌合金等压铸模,尤其是高寿命要求的复杂型腔模具。
热锻模具
用于汽车零部件(如曲轴、连杆)、航空航天锻件等高温锻造模具。
热挤压模具
适用于铜合金、铝合金等材料的挤压模,耐高温软化性能优异。
(2)塑料模具(高性能需求)
适用于高玻纤增强塑料(如PA+GF、PPS)的注塑模,耐磨损和抗腐蚀性能优于普通塑料模具钢(如P20、H13)。
(3)其他高温模具
可用于铜合金重力铸造模、玻璃模具等高温工作环境下的模具。
2. 核心特性
(1)优异的高温强度和红硬性
在500-600℃高温下仍能保持较高硬度(HRC 40+),避免模具因高温软化而失效。
钼(Mo)和钒(V)的碳化物增强高温稳定性。
(2)出色的抗热疲劳性能
铬(Cr)和铌(Nb)的加入提高热疲劳抗力,减少模具在冷热循环下的龟裂风险。
(3)良好的耐磨性和韧性
高硬度(淬火+回火后可达HRC 48-52)与适中的韧性结合,适用于高冲击+高磨损工况。
(4)优良的淬透性
适合大尺寸模具(如大型压铸模、锻模),整体硬度均匀,减少变形风险。
jrhz.info(5)可加工性与热处理适应性
退火状态下切削性能尚可,但不如易切削钢(如2Mn12CrVCaS)。
适合真空淬火+多次回火,以优化综合性能。
HM3(3Cr3Mo3VNb)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化学成分:
C 0.24-0.33
Si ≤0.60
Mn ≤0.35
Cr 2.60-3.20
Mo 2.70-3.20
V 0.60-0.80
Nb 0.08-0.15
P ≤0.030
S ≤0.030
4. 热处理工艺建议
工艺参数要求目标性能
退火820-850℃缓冷硬度≤229HB,便于加工
淬火1020-1050℃油冷/气淬获得高硬度(HRC 50+)
回火550-600℃×2次硬度HRC 48-52,优化韧性
表面处理氮化、PVD镀层进一步提升耐磨性
5. 与同类热作模具钢对比
特性3Cr3Mo3VNbH13 (4Cr5MoSiV1)SKD61 (日本)
高温强度优良优
抗热疲劳优良优
耐磨性高中等高
成本较高中等高
适用领域高要求压铸/锻模通用热作模高端压铸模
6. 注意事项
焊接性能一般,需预热(300-400℃)并使用专用焊材(如热作模具钢焊条)。
大尺寸模具建议采用真空热处理,以减少氧化和变形。
适用于高寿命需求场景,若对成本敏感且工况较轻,可选用H13替代。
总结
3Cr3Mo3VNb是一款高性能热作模具钢,特别适合高温、高磨损、高疲劳负荷的压铸、锻造和挤压模具,其综合性能优于H13,但成本较高,需根据具体需求选择。