HM3材料的特性

3Cr3Mo3VNb鋼代號為HM3，屬過（guò）共析鋼，是中碳鉻係高強韌性熱（rè）作模具鋼。該鋼是參照美國AISI標準H10鋼和俄羅斯TOCT標準3X3M3Φ鋼的改進型鋼種，與HM1鋼（gāng）相類似。我國（guó）早在20世紀80年代，已（yǐ）列入原航空（kōng）部標準中。

該鋼具有降低加熱時的過熱敏感性，高溫強度、熱穩定性、塑韌性高（gāo），以及耐（nài）冷熱疲勞性好 耐熱磨損性優良等特點，在鍛態和正火空冷狀態時，易形成貝氏體組織。在淬火態可得到（dào）板條（tiáo）狀馬氏體（tǐ）組織，並隨淬火加熱穩定和冷卻（què）條件的不同，其（qí）殘留奧氏體的體積分數5%~18%和碳化（huà）物的體積分數（shù）為1%~3%。該鋼的碳化物，在退火態（tài）為M₆C、M₄C₃和NbC。在淬火態為M₂C、V₄C₃和（hé）NbC。大截麵含铌鋼模具（jù）在緩慢冷卻速度下，有（yǒu）形成晶界鏈狀碳化物（wù）的（de）傾向。

除Cr、Mo、V、和Nb外，又加入（rù）了質量分數為4%的（de）W，使鋼的高溫強度（dù）和熱穩定（dìng）性（xìng）得到了進（jìn）一步提高，是中（zhōng）碳（tàn）鉻係熱作模具鋼中高溫強度較（jiào）高（gāo）、熱（rè）穩定性較好的鋼種。該鋼還具有良好的冷熱疲勞性能（néng）。

快速球化退火工藝使球化組織細小、均勻、退火周期可縮（suō）短（duǎn）1/3以上，節電20%左右。在600℃以（yǐ）下，抗拉強度可達到1000Mpa，700℃時可達700Mpa。在析出硬化區前（qián）回（huí）火時，有較高的平麵應變（biàn）斷裂韌度。

該鋼在預熱至≥150℃使用時，可顯著提高衝（chōng）擊（jī）韌度，防止模具的早期脆裂（liè）。

中小型熱鍛模具的表麵溫度可達6≥00℃，該鋼是根據形成合金碳化（huà）物所需的碳量，對2Cr3Mo3VNb鋼做進一步成分（fèn）調整而來的。鋼中加入了質量分數為3%的鉬，既能提高鋼的淬透性，防止出（chū）現回火脆性，又（yòu）能提高鋼的（de）熱穩定（dìng）性。加入（rù）釩（fán）和铌則可起到細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性的（de）作用（yòng）。

該鋼的淬透性高，淬火加熱（rè）溫度範（fàn）圍（wéi）寬，過（guò）熱敏感（gǎn）性低，具有高溫強度高和（hé）熱穩（wěn）定性、塑性韌性、冷熱疲勞性、熱磨損性能好等優點。

HM3供貨狀態

退（tuì）火態

HM3化學成分（fèn）

該（gāi）鋼化學成分（質量分數）：C0.24%~0.33%、Si≤0.60%、Mn≤0.35%、Cr2.60%~3.20%、Mo2.70%~3.20%、V0.60%~1.20%、Nb0.08%~0.15%、P≤0.030%、S≤0.030%。

HM3參考對應牌號

美國AISI標準（zhǔn）牌號H10、俄（é）羅斯TOCT標（biāo）準牌號3X3M3Φ、中國標準牌號3Cr3Mo3VNb。

HM3淬火、回火規範

淬火溫度950~1000℃，硬度46~50HRC，晶粒度為10~11級。

回火溫度500~580℃，呈現析出硬化效應（yīng），硬度比淬火態高1~1.5HRC。回火溫度450~650℃，硬度42~48HRC。

HM3典型應用舉例

1）連（lián）杆輥鍛成形模。由於連杆輥鍛成形（xíng）模（mó）具尺寸大，工作條件（jiàn）惡劣，所以模具磨損、熱疲（pí）勞、塌（tā）陷、斷（duàn）裂失效現象非常嚴（yán）重。HM3鋼製作的輥鍛模可消（xiāo）除上述缺陷，使用壽命達到1.9萬件。

2）在實際應用中，該鋼模（mó）具的使（shǐ）用壽（shòu）命可達5CrNiMo、5CrMnMo鋼的4倍以（yǐ）上。

3）在軸承行業，用該鋼製作的（de）擠壓模具的使用壽命比3Cr2W8V鋼提高到4~7倍。

4）在鍛模模具（jù）上，用該鋼的使（shǐ）用壽命與H13鋼相比（bǐ），同樣可以大（dà）幅度提高，一般可達（dá）H13鋼的兩倍左右。

5）采用該鋼製作的生產無縫鋼（gāng）管頂的使用壽命（mìng）是3Cr2W8V的兩倍，是H13鋼的3倍。

6）適用於製作非鈦金屬壓鑄模、耐熱不鏽鋼及高強度材料鍛壓成形模（mó）等，使用效果良好。

7）特別適合於衝擊載荷較大、工作溫度差高的模具。

8）適合於耐熱、不鏽高溫合金成形模具。

9）用於整體淬硬型塑料模具。

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