Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)_高耐熱熱作模具鋼_Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼特性及應用
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)
高耐熱熱作模具鋼
國產新型銅合金壓鑄模用熱作模具鋼
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼是針對銅合金壓鑄模，結合我國礦產資源情況而設計出來的的新型熱壓鑄模具鋼，是一種高耐熱熱作模具鋼。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼具有高的熱強性及熱穩定性，并有良好的韌性、導熱性及工藝性能。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼是比較理想的銅合金壓鑄模材料，在熱擠壓模、熱鍛模的應用方面也取得了明顯成效。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的化學成分：
Y4鋼化學成分（質量百分數，%）
C Si Mn Cr Mo V B Nb P S 0.36~0.42 0.25~0.5 2.0~2.5 2.2~2.7 2.0~2.5 0.9~1.3 0.002~0.006 0.04~0.10 ≤0.03 ≤0.03 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的特性：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼是針對銅合金壓鑄模，結合我國礦產資源情況而設計出來的的新型熱壓鑄模具鋼，Y4表示壓鑄模用鋼4號，Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼接近3Cr3Mo類鋼，但增加了微量元素Nb和B。
與Y10鋼相比，Y4鋼種的Cr、Si含量下降，因此碳化物不均勻性下降，同時以B來提高因Cr、Si含量減少而降低的淬透性和高溫強度。
加入微量元素Nb、Nb的碳化物難溶于奧氏體，同時Nb的加入還可以提高M6C和MC型碳化物的穩定性，因此能細化晶粒，降低過熱敏感性，提高熱強性和熱穩定性。
Y4鋼在力學性能上，尤其是冷熱疲勞及裂紋擴展速率方面明顯優于3Cr2W8V鋼，是比較理想的銅合金壓鑄模材料，模具使用壽命有較大的提高。另外Y4鋼在熱擠壓模、熱鍛模的應用方面也取得了明顯成效。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的應用：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼主要用于銅合金壓鑄模具，也可用于中小型壓力機模具、熱擠壓模具和熱鍛模具。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的臨界點：
Ac1≈789℃，Ac3≈910℃,Ms≈263℃。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的熱加工：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的鍛造工藝規范見表1。
表1 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的鍛壓工藝規范
項目 加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式 鋼錠 1150~1200 1100~1150 850~900 緩冷 鋼坯 1130~1160 1080~1120 850~900 緩冷 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的熱處理工藝：
預備熱處理：
采用等溫退火工藝，加熱溫度840~860℃，保溫2~4h；等溫溫度為680℃，保溫4~6h，爐冷到550℃以下出爐空冷，退火后硬度為170~187HRS，退火組織為點狀珠光+少量分散分布的亞穩定共晶碳化物。
淬火及回火：
淬火溫度為1050~1100℃，油冷，硬度為58~59HRC。回火溫度為600~630℃，回火時間2h，回火2次，硬度為44~52HRC。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的力學性能：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的室溫及高溫力學性能見表2。
表2 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的室溫及高溫力學性能
注：1100℃油淬，640℃回火2h。試驗溫度/℃ σb/MPa σS/MPa δ（%） ψ（%） αK/J?cm-2 室溫 1455 1292 12.5 42.2 5.9 300 1494 1328 7.8 19.0 12.2 600 978 861 10 15.4 27.3 650 815 719 5.6 7.8 17.5 700 605 534 4.3 11.6 27.5 東莞市弘超模具科技有限公司銷售的同系列進口高品質熱作模具鋼鋼種牌號：日本大同高壽命熱作模具鋼DH31-S，瑞典烏德霍姆Uddeholm高韌性高耐熱熱作模具鋼QRO90 SUPREME、HOTVAR等。
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