4Cr3Mo3W4VNb是一种热作模具钢,以下是其用途和特性:
一、特性
高温性能
具有较高的热强性。在高温环境下,其组织结构能够保持稳定,抵抗变形和软化的能力较强。例如,在压铸模具中,当模具反复接触高温的液态金属(如铝合金压铸温度可达600 - 700°C)时,4Cr3Mo3W4VNb能够保持良好的尺寸稳定性,不会因为高温而迅速变形,这是因为它含有钨(W)、钼(Mo)等元素,这些元素能够提高钢的再结晶温度,从而增强其高温强度。
良好的热疲劳性能。在热作模具的使用过程中,模具会不断地经历加热和冷却的循环过程,这种循环会导致模具表面产生热应力。4Cr3Mo3W4VNb由于其合理的合金成分设计,能够承受多次这样的热循环而不易产生热疲劳裂纹。例如,在热锻模具中,每一次锻压过程都会使模具表面温度急剧升高,然后在空气中冷却,4Cr3Mo3W4VNb可以经受数千次甚至上万次这样的循环而不失效。
耐磨性
含有铬(Cr)等合金元素,这些元素能够在钢的表面形成一层致密的氧化膜,起到一定的耐磨作用。同时,钢中的碳(C)含量与合金元素相互作用,形成了硬度较高的碳化物,这些碳化物弥散分布在基体中,提高了钢的耐磨性。在挤压模具中,模具与被挤压材料之间存在较大的摩擦力,4Cr3Mo3W4VNb的耐磨性能够保证模具在长时间使用过程中,其工作表面不会被过快磨损,从而延长模具的使用寿命。
韧性
虽然它是一种高强度的热作模具钢,但也具备一定的韧性。铌(Nb)元素的加入有助于细化晶粒,从而提高钢的韧性。在一些复杂形状的热作模具制造中,如具有薄壁、加强筋等结构的压铸模具,模具在工作过程中除了要承受高温和压力外,还可能受到冲击等复杂应力的作用,4Cr3Mo3W4VNb的韧性能够防止模具在这些复杂应力下发生脆性断裂。
4Cr3Mo3W4VNb(GR)高寿命热作模具钢,高速锤锻模用高热强钢,该钢的热强性、热硬性、耐磨性、耐冷热疲劳性能、锻造性能,以及切削加工等性能均良好,该钢的淬火加热温度范围宽,过热敏感性能低,淬透性较高。
4Cr3Mo3W4VNb化学成分:
C:0.37~0.47
Si:≤0.50
Cr:2.50~3.50
Mo:2.00~3.00
W:3.50~4.50
V:1.00~1.40
Nb:0.10~0.20
二、用途
压铸模具
广泛应用于各种有色金属(如铝合金、镁合金等)的压铸模具制造。例如在汽车发动机缸体、缸盖等铝合金压铸部件的生产中,4Cr3Mo3W4VNb制作的模具能够满足压铸过程中高温、高压以及快速冷却的要求。由于压铸过程中液态金属以高速、高压注入模具型腔,模具需要承受巨大的冲击力和热应力,4Cr3Mo3W4VNb的高温性能、耐磨性和韧性能够保证模具在这种恶劣条件下长期稳定工作。
热锻模具
用于制造各种热锻模具,如汽车零部件(曲轴、连杆等)的锻造模具。在热锻过程中,模具要承受高温的锻件毛坯和巨大的锻造压力,4Cr3Mo3W4VNb的高温强度和韧性能够确保模具在锻造过程中不变形、不开裂,并且能够保持良好的尺寸精度,从而保证锻造出的零部件质量符合要求。
热挤压模具
在金属热挤压工艺中,如铝型材的挤压模具,4Cr3Mo3W4VNb也是常用的模具材料。热挤压过程中,模具需要承受高温、高压力以及金属与模具之间的强烈摩擦,这种钢的高温性能和耐磨性能够满足热挤压模具的使用要求,保证挤压出的型材尺寸jingque、表面质量良好。