4Cr3Mo2NiVNb模具钢的特点和应用

第01章：4CR3MO2NIVNB模县钢特点

（1）在4C3M02NVNB钢中加入CR、Nì、Si、Mn元素的主要作用是提高钢的淬透性，加入M0、V、Nb元素的主要作用是在钢中形成各种碳化物作为强化相。

（2）4CR3 MO2 Niv Nb钢在淬火加热时，CR、Ni、Si、Mn等元素几乎全部溶入奥氏体，而M0、V、Nb则随其碳化物一起溶入奥氏体，提高了钢的淬透性。Mo、V、Nb元素的未溶解碳化物均匀分布在奥氏体中，特别是V、Nb元素的碳化物分布在奥氏体晶界上，阻止实氏体晶粒长大，起到细化奥氏体晶粒的作用，使钢保持较高的强度和韧性。

（2）4C R3 MO2 Niv Nb钢淬火后的元素CR、Ni、Mn、Si、Mo、V、Nb也溶解在由马氏体和残余实氏体组成的基体中，强化了基体，提高了基体的回火稳定性

（4）4C R3 MO2NIV nb模具钢在高温回火时，除Ni、Si元素仍溶解在基体组织中并强化基体组织（铁素体）外，CR、Mn、Mo、V、Nb元素从基体组织中析出、聚集并转变为更稳定的碳化物。特别是M0、V、Nb碳化物的析出可以提高钢的硬度和耐磨性，产生二次硬化，但会削弱基体组织的强度和硬度。

（5）4CR3 MO2NIV nb钢中CR、Mn、Mo、V、Nb元素的碳化物的析出、聚集和转变，需要经过高温、长时间的回火，形成了钢的回火稳定性和热稳定性。钼、钒、铌元素的未溶碳化物和饹、锰、钼、钒、铌元素的析出碳化物都具有较高的硬度和熔点，均匀分布在基体组织上，现在基体组织相互配合、相互作用，形成了钢的高热强度、热硬度、耐磨性、热稳定性和抗热疲劳性。

（6）在4CR3MO2NIVNB钢中加入大量的C和Nb，可以提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，Nb的加入可以提高钢的抗热疲劳性和韧性。钼可以降低钢的回火脆性。

（7）与3CR2W8V钢相比，在相同硬度下，4CR3M02NIVNB钢的断裂韧性高50%，700‘抗拉强度高70%，冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高1倍和50%。

（8）4CR3MO2NIVNB钢具有很强的回火稳定性，700℃℃仍保持40HRC的硬度

2 4CR3MO2NIVNB钢的主要化学成分

0.35%~0.45%的碳、2.50%~3.00%的铬、1.80%~2.20%的钼、<0.35%的硅、1.00%~1.40%的钒、≤0.40%的锰、0.80%~1.20%的、0.10%~0.25%的铌、≤0.030%的磷、≤0.030%的硫。

3 4CR3MO2NIVNB钢热处理工艺

4CR3MO2NIVNB钢的相变点为AC1770℃C和MS320‘C。

4CR3MO2NIVNB钢的初锻温度为1000~1050℃，终锻温度为850℃℃。锻造后，钢被慢慢冷却。

4CR3MO2NIVNB钢的常规热处理工艺

热处理工艺参数、硬度要求、工艺特性

在不完全退火下加热至840~860℃，保温4小时，冷却至500℃以下，出炉，空冷170~187HBS。加热温度在AC1~AC3线之间，获得粒状珠光体+碳化物组织。在1130℃淬火，保温，油冷54HRC后，铬、钼元素和少量的钒、铌元素溶入奥氏体，从而提高淬透性和回火稳定性。其中V和Nb元素不溶解的碳化物细化晶粒并提高强度、韧性和耐磨性。

回火至650-700℃，保温2H，空冷。在较高温度下二次回火40~47 Hrc后，渗碳体和钼、钒、铌元素的碳化物析出并聚集，导致二次硬化。

第04章：4CR3MO2NIVNB钢的应用

4CR3M02Nìvnb钢常用于制造轴承、铜管等黑色金属和有色金属的热挤压模具，也常用于制造轻金属的压铸模具。工作温度不应超过700℃。