4Cr3Mo2NiVNb鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應用
4Cr3Mo2NiVNb鋼是為了適應700℃左右工作溫度，在4Cr3Mo3V鋼的基礎上加入Ni、Nb元素并調低了Mo、V元素的成分而研制成的新型熱作模具鋼。
⒈4Cr3Mo2NiVNb鋼的特性
⑴、4Cr3Mo2NiVNb鋼中加入Cr、Ni、Si、Mn元素主要作用是提高鋼的淬透性，加入Mo、V、Nb元素主要作用是形成各種碳化物，作為鋼中的強化相。
⑵、4Cr3Mo2NiVNb鋼淬火加熱時，Cr、Ni、Si、Mn元素幾乎全部溶入奧氏體中，Mo、V、Nb元素隨其碳化物部分溶入奧氏體中，提高鋼的淬透性。未固溶的Mo、V、Nb元素的碳化物細小顆粒狀均勻分布于奧氏體中，尤其是V、Nb元素碳化物分布于奧氏體晶界上，阻止奧氏體晶粒的長大，起到細化奧氏體晶粒的作用，保持鋼具有較高的強韌性。
⑶、4Cr3Mo2NiVNb鋼淬火后固溶于奧氏體中的Cr、Ni、Mn、Si、Mo、V、Nb元素，又固溶于馬氏體與殘余奧氏體所組成的基體組織中，固溶強化基體組織，并提高基體組織的回火穩定性。
⑷、4Cr3Mo2NiVNb鋼高溫回火時，除Ni、Si元素仍固溶于基體組織（鐵素體）中并強化基體組織（鐵素體）外，Cr、Mn、Mo、V、Nb元素以各種碳化物的形式從基體組織中析出、聚集并轉化為更為穩定的碳化物。尤其是Mo、V、Nb元素碳化物的析出，可提高鋼的硬度與耐磨性，產生二次硬化現象，但會削弱基體組織的強度與硬度。
⑸、4Cr3Mo2NiVNb鋼中Cr、Mn、Mo、V、Nb元素碳化物的析出、聚集并轉化，需要經較高溫度和長時間的回火，這便形成了鋼的回火穩定性與熱穩定性。未溶的Mo、V、Nb元素碳化物與析出的Cr、Mn、Mo、V、Nb元素各種碳化物皆具有較高的硬度和熔點，且均勻地分布于基體組織上，現基體組織共同合作，相互作用，形成鋼所具有的高熱強性、熱硬性、耐磨性、熱穩定性和耐熱疲勞性能。
⑹、4Cr3Mo2NiVNb鋼中加入大量的Cr、Nb可改善鋼的抗氧化性與耐蝕性。Nb元素的加入可改善鋼的耐熱疲勞性能和韌性。Mo元素可降低鋼的回火脆性。
⑺、與3Cr2W8V鋼相比，在相同硬度下，4Cr3Mo2NiVNb鋼的斷裂韌度要高出50%，700℃高溫時抗拉強度要高出70%，冷熱疲勞抗力和熱磨損性能分別高出1倍和50%。
⑻、4Cr3Mo2NiVNb鋼具有較強的回火穩定性，在700℃仍保持40HRC的硬度。
⒉4Cr3Mo2NiVNb鋼主要化學成分
0.35%~0.45%C、2.50%~3.00%Cr、1.80%~2.20%Mo、≤0.35%Si、1.00%~1.40%V、≤0.40%Mn、0.80%~1.20%Ni、0.10%~0.25%Nb、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊4Cr3Mo2NiVNb鋼的熱處理工藝
4Cr3Mo2NiVNb鋼相變點為：AC1770℃、Ms320℃。
4Cr3Mo2NiVNb鋼始鍛溫度1000~1050℃，終鍛溫度850℃，鍛造后緩慢冷卻。
4Cr3Mo2NiVNb鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點
不完全退火 加熱840~860℃，保溫4h，爐冷至500℃以下出爐空冷 170~187HBS 加熱溫度在Ac1~Ac3線之間，以獲得粒狀珠光體+碳化物組織
淬火 加熱1130℃，保溫，油冷 54HRC 加熱時Cr、Mo元素及少量V、Nb元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩定性。未溶V、Nb元素的碳化物細化晶粒，改善強韌性與耐磨性
回火 加熱650~700℃，保溫2h，空冷。二次回火 40~47HRC 較高溫度回火，合金滲碳體及Mo、V、Nb元素的碳化物析出并聚集，出現二次硬化
⒋4Cr3Mo2NiVNb鋼的應用
4Cr3Mo2NiVNb鋼常用來制造黑色金屬和有色金屬的熱擠壓模，如軸承和銅管的熱擠壓模，也常用來制造輕金屬的壓鑄模。工作時自身溫度不宜超過700℃。
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