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HM3钢

信息介绍 / Information introduction

HM3模具钢化学成分(质量分数)                  (%)

C

Si

Mn

Cr

Mo

V

Nb

P

S

0.24~0.33

≤0.60

≤0.35

2.60~3.20

2.70~3.20

0.60~0.80

0.08~0.15

≤0.020

≤0.010

   

(2)HM3钢临界点

HM3模具钢临界点温度

临界点

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Ms

温度(近似值)/℃

825

920

734

810

355

   

(3)HM3钢热加工

HM3模具钢锻造工艺规范

项目

加热温度/℃

始锻温度/℃

终锻温度/℃

冷却方式

钢锭

1170~1200

1140~1170

≥900

缓冷(砂冷或坑冷)

钢坯

1160~1180

1120~1150

≥850

缓冷(砂冷或坑冷)

 

(4)HM3钢预备热处理  锻材等温退火:<500℃入炉随炉升温,加热温度860~880℃,保温时间(H)1+1min/mm,等温温度730±10℃,保温时间(H)2+1min/mm,随炉冷至<500℃出炉空冷(HB≤229)。

(5)HM3钢淬火及回火

1)淬火:加热温度为1080±10℃,油冷,硬度47~49HRC。表格为淬火温度与硬度及晶粒度的关系。

HM3模具钢淬火温度与硬度及晶粒度关系

淬火温度/℃

1020

1060

1080

1090

1120

硬度HRC

47

47.1

48.5

47.9

47.8

晶粒度/级

10

9~10

9

8~9

8~9

 

2)回火规范见表格。不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量见表格。

HM3模具钢推荐回火规范

回火工件

回火温度/℃

回火设备

回火硬度HRC

锻造变形抗力小的工件

570~600

空气炉

47~49

锻造变形抗力大的工件

600~630

空气炉

42~47

 

HM3模具钢不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量

回火温度/℃

回火次数

450

500

550

580

600

620

650

一次回火

硬度HRC

48.5

48.5

49

49

48

45.5

39

φ(Ar)(%)

6.4

6.17

1.58

0.77

0

0

0

二次回火

硬度HRC

48.5

49.5

49.5

49.5

48

45.5

41.0

φ(Ar)(%)

6.64

3.30

0.69

0.40

0

0

0

注:1.φ(Ar)表示残留奥氏体的体积分数。

    2.1080℃淬火。

(6)力学性能  HM3钢经1080℃加热、油冷淬火后的硬度为48.5HRC,残留奥氏体的体积分数为9.2%。由于回火时析出M2C、V4C3、NbC等弥散碳化物以及残留奥氏体的转变,在550℃左右回火时出现二次硬化峰,峰值稍高于淬火硬度值,但断裂韧度在低谷值,因此回火宜选择在550℃以上进行。HM3钢的常温力学性能和高温力学性能分别见表格。

HM3模具钢的力学性能

淬火温度/℃

硬度HRC

回火后硬度HRC

晶粒度/级

σb/MPa

σs/MPa

δ(%)

ψ(%)

αk/(J/cm2)

KIC/   MPa·m1/2

1060

47.1

48.1

9~10

1535

1352

11

59.8

26.3

36

1120

47.8

49.7

8~9

1646

1433

13

60.7

19

32

注:回火温度600℃、570℃二次回火

HM3模具钢高温力学性能

试验温度/℃

室温

450

500

550

600

650

σb/MPa

1600

1380

1200

1100

1000

750

σ0.2/MPa

800

650

550

ψ(%)

59

64

63

62

61

69

δ(%)

12

15

11

10

11.5

15


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