高热强钢HD(4Cr3Mo2NiVNb)-热挤压模具钢HD钢_新型热作模具钢HD钢

HD(4Cr3Mo2NiVNb)
热挤压模具钢
新型高耐热热作模具钢

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HD钢是我国自行研制的一种高性能热挤压模具钢，国家标准牌号：4Cr3Mo2NiVNb，HD钢是在4Cr3Mo3V钢的基础上通过调整合金含量研制而成的新型高耐热热作模具钢，降低Mo、V含量，加入质量分数为1%Ni和0.15%Nb，提高了钢的室温和高温韧性及热稳定性，在700℃仍可以保持40HRC的硬度。HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的使用寿命比3Cr2W8V钢有显著提高，完全可与瑞典Uddeholm QRO90 Supreme钢相媲美，价格上更具优势。
随着少无切削新工艺的发展，对模具钢的性能及模具使用寿命提出了更高要求。如热挤压黑色金属及铜等有色金属合金的热作模具，其工作温度可达700℃左右，在这种条件下，国内广泛采用的3Cr2W8V钢及铬系热作模具钢H13等，其耐磨损及冷热疲劳抗力已不能满足要求，HD钢就是为适应700℃左右温度工作而研制的新型热作模具钢。

HD钢的化学成分：

钢种牌号	瀚超编号	化学成分（质量分数，%）
HD(4Cr3Mo2NiVNb)	HC-HD	C	Si	Mn	Cr	Mo	V	Ni	Nb	P	S
		0.35~ 0.45	≤0.35	≤0.40	2.50~ 3.00	1.80~ 2.20	1.00~ 1.40	0.80~ 1.20	0.10~ 0.25	≤0.030	≤0.030

HD钢的性能：
HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的物理性能、力学性能、工艺性能请参阅相关栏目内容。

HD钢的热加工及预备热处理：
HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的锻造工艺规范见下表。

钢种牌号	瀚超编号	HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的锻造工艺规范
HD(4Cr3Mo2NiVNb)	HC-HD	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	缓冷
		钢坯	1100~1150	1000~1050	≥850	缓冷

HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的预备热处理为一般退火处理，加热温度为840~860℃，保温4h，炉冷到550℃以下出炉空冷。

HD钢的淬火及回火：
HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的淬火温度为1130℃，油冷，硬度为53.5HRC。回火温度为650~700℃，硬度40~47HRC。HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的盐浴炉淬火与回火工艺规范见下表：

预热温度 /℃	加热温度 /℃	冷却规范		淬火硬度 HRC	回火温度 /℃	回火硬度 HRC
		第一级冷却介质	第二级冷却介质
800~850	1120~1140	20~40℃油冷却，150~180℃出油	空气	≥53.5	650~700	40~47

备注：摘自无锡市瀚超特殊钢有限公司《合金模具钢质量手册》。

HD钢的应用：
HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢是为了适应700℃左右工作温度而研制的新型热作模具钢。在硬度相同条件下，HD钢比3Cr2W8V钢的断裂韧度高50%，700℃高温时抗拉强度高70%、冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢用于黑色及有色金属热挤压模具，使用寿命比3Cr2W8V钢有显著提高，冷疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。HD钢应用于钢质药管热挤压凸模、铜合金管材挤压底磨和穿孔针，热挤压轴承环凸模和凹模、气门挤压底磨等模具，实用寿命比3Cr2W8V钢提高，HD(4Cr3Mo2NiVNb)钢的实际应用效果见【HD钢应用案例】。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
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