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4Cr3Mo2NiVNb（HD钢）
4Cr3Mo2NiVNb钢代号为HD模具钢，是一种空冷硬化型的热作模具钢，是在瑞典乌德霍姆QRO-80钢的基础上我国自行研制的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNb（HD模具钢）是在4Cr3Mo3V钢的基础上，通过降低Mo、V的含量，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。在硬度相同条件下，4Cr3Mo2NiVNb（HD模具钢）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%。由于HD模具钢的综合性能良好，适用于制作受热温度较高，使用条件苛刻的热作模具，如黑色及有色金属材料的热挤压模，热精锻模等。HD钢使用寿命比3Cr2W8V钢有***提高。
（1）HD钢化学成分
HD模具钢化学成分（质量分数） （%）
C SiMnCrMoNiVNbPS 0.35～0.45≤0.35≤0.40 2.50～3.00 1.80～2.20 0.80～1.20 1.00～1.400.10～0.25≤0.020≤0.010（2）HD钢临界点 Ac1≈770℃，Ms≈320℃。
（3）HD钢热加工
HD模具钢淬火温度与硬度、晶粒度的关系淬火温度/℃105011001130116011801200硬度HRC50.553.553.556.056.056.5晶粒度/级—11108～97～87～8
HD模具钢不同温度回火的硬度值回火温度/℃
硬度HRC
钢种300400500530560590620650700HD钢52.552.052.553.554.053.851.247.041.03Cr2W8V钢51.051.051.452.351.551.850.046.034.0注：淬火温度1130℃
（6）力学性能 HD钢与3Cr2W8V钢的室温、高温力学性能对比。
HD模具钢与3Cr2W8V钢的室温力学性能对比热处理工艺σ0.2/MPaψ（%）αk/(J/cm2)HD3Cr2W8VHD3Cr2W8VHD3Cr2W8V1130℃淬火，650℃回火1633146332.441.838.8—1130℃淬火，700℃回火116595245.741.948.8—
HD模具钢的高温力学性能试验温度/℃σ0.2/MPaψ（%）αk/(J/cm2)HD3Cr2W8VHD3Cr2W8VHD3Cr2W8V650536.941466.149.156/54—700405.323569.385.475/4062/38注：αk值中分母为硬度值（HRC）
（7）应用 在相同的硬度条件下，HD模具钢比3Cr2W8V钢的断裂韧度高50%，700℃高温短时抗拉强度高70%，冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。HD模具钢应用于钢质药管热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针，热挤**承环凸模与凹模、气门挤压底模等模具，使用寿命比3Cr2W8V钢提高。
HD模具钢应用效果试用单位模具名称产品材料HD钢寿命/支3Cr2W8V寿命/支上海铜厂铜管挤压底模70-1锡黄铜420150左右上海铜厂铜管挤压底模10-1-1铁白铜5925左右人民机械厂热挤压凸模低碳钢420150左右沈阳有色金属加工厂穿孔针70-1锡黄铜240120武汉气门厂挤压底模4Cr9Si225001500左右上海浦江轴承厂218轴承凸模GCr1510000—上海浦江轴承厂218轴承凹模GCr1511000还可用— |
