GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼屬鎢鉬系熱作模具鋼，是一種新型高耐熱熱作模具鋼，具有良好的熱強(qiáng)性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼主要用于制造高溫金屬的熱鍛壓模具，如熱鐓鍛模、熱沖模，熱擠壓模具等。
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的化學(xué)成分：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼化學(xué)成分（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%）
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C |
Si |
Mn |
Mo |
Cr |
W |
V |
Nb |
Ti |
P |
S |
|
0.37~0.47 |
≤0.50 |
≤0.50 |
2.00~3.00 |
2.50~3.50 |
3.50~4.50 |
1.00~1.40 |
0.10~0.20 |
0.10~0.20 |
≤0.030 |
≤0.030 |
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的特性及應(yīng)用：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼是上海材料研究所研制的新型鎢鉬系熱作模具鋼，具有良好的熱強(qiáng)性，鋼種加入少量Nb是為了增強(qiáng)回火抗力及熱強(qiáng)性。GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼主要用于加工高溫金屬的熱鍛壓模具，如熱鐓鍛模、熱沖模，熱擠壓模具等，模具的使用壽命較3Cr2W8V鋼模具有所提高。
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的臨界點(diǎn)：
Ac1≈820℃，Ac3≈880℃，Ar1≈752℃，Ar3≈850℃。
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的熱加工：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的鍛造工藝規(guī)范見表1。
表1 GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼鍛造工藝規(guī)范
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項(xiàng)目 |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
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鋼錠 |
1150~1200 |
1100~1150 |
≥900 |
緩冷并及時(shí)退火 |
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鋼坯 |
1120~1160 |
1080~1130 |
≥900 |
緩冷并及時(shí)退火 |
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的熱處理工藝：
⒈預(yù)備熱處理：
等溫退火工藝：加熱溫度為850℃，保溫2~4h；等溫溫度為720℃，保溫2~4h，爐冷到550℃以下出爐空冷。
⒉淬火及回火：
⑴、淬火溫度為1160~1200℃，油冷，硬度≥55HRC。若要去高韌性及塑性，選用較低的淬火溫度，若要去高的高溫強(qiáng)度及耐回火性，則選用較高的淬火溫度。
⑵、回火溫度為630℃、600℃2次回火，每次2~3h，若為形狀復(fù)雜的大模具可以采用3次回火，回火后硬度為50~54HRC。
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的力學(xué)性能：
⒈GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼與3Cr2W8V鋼的冷熱疲勞抗力比較：見表2。
表2 GR鋼與3Cr2W8V鋼的冷熱疲勞抗力
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鋼號 |
硬度HRC |
裂紋條數(shù)/條 |
裂紋深度總和/mm |
最大裂紋深度/mm |
|
GR |
50 |
8 |
0.68 |
0.119 |
|
3Cr2W8V |
48 |
14 |
4.53 |
1.34 |
⒉GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼與3Cr2W8V鋼的熱穩(wěn)定性比較比較：見表3。
表3 GR鋼與3Cr2W8V鋼的熱穩(wěn)定性
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保溫時(shí)間/h |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
GR |
50HRC |
47.5HRC |
45HRC |
42.5HRC |
41HRC |
39.5HRC |
|
3Cr2W8V |
48HRC |
44HRC |
41HRC |
37.5HRC |
34.5HRC |
32.5HRC |
注：保溫時(shí)間為680℃.
⒊GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的室溫及高溫力學(xué)性能：見表4。
表4 GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的室溫及高溫力學(xué)性能
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試驗(yàn)溫度/℃ |
σb/MPa |
σS/MPa |
δ5（%） |
ψ（%） |
αK/J•cm-2 |
HRC |
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室溫 |
1880 |
1500 |
6.7 |
20.0 |
16 |
52 |
|
600 |
1440 |
1160 |
1.25 |
3.0 |
23 |
- |
|
650 |
1220 |
1030 |
2.0 |
3.0 |
26 |
- |
|
750 |
675 |
580 |
3.75 |
18.0 |
110 |
- |
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼的典型應(yīng)用：
GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼成功地應(yīng)用于齒輪高速鍛造、精密鍛造、軸承套圈熱擠壓、自行車零件及螺母熱鐓鍛、小型機(jī)鍛模、輥鍛模等方面，效果顯著。與3Cr2W8V鋼相比，用GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼制造的各類模具使用壽命均有數(shù)倍至數(shù)十倍的大幅度提高。
上海隆繼集團(tuán)有限公司銷售的同類進(jìn)口高品質(zhì)熱作模具鋼鋼種牌號：日本大同高耐熱高壽命熱作模具鋼DH31-S、DH31-EX、DH32、DH71等；瑞典烏德霍姆Uddeholm高韌性高性能熱作模具鋼DIEVAR、QRO90 SUPREME、HOTVAR等；德國葛利茲Groditz高品質(zhì)熱作模具鋼W.1.2367 VICTORY ESR等。