Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼是針對(duì)銅合金壓鑄模，結(jié)合我國(guó)礦產(chǎn)資源情況而設(shè)計(jì)出來(lái)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(qiáng)性及熱穩(wěn)定性，并有良好的韌性、導(dǎo)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(yīng)用方面也取得了明顯成效。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的化學(xué)成分：
Y4鋼化學(xué)成分（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
B |
Nb |
P |
S |
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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(duì)銅合金壓鑄模，結(jié)合我國(guó)礦產(chǎn)資源情況而設(shè)計(jì)出來(lái)的的新型熱壓鑄模具鋼，Y4表示壓鑄模用鋼4號(hào)，Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼接近3Cr3Mo類(lèi)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(shí)以B來(lái)提高因Cr、Si含量減少而降低的淬透性和高溫強(qiáng)度。
加入微量元素Nb、Nb的碳化物難溶于奧氏體，同時(shí)Nb的加入還可以提高M(jìn)6C和MC型碳化物的穩(wěn)定性，因此能細(xì)化晶粒，降低過(guò)熱敏感性，提高熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性。
Y4鋼在力學(xué)性能上，尤其是冷熱疲勞及裂紋擴(kuò)展速率方面明顯優(yōu)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(yīng)用方面也取得了明顯成效。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的應(yīng)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(jī)模具、熱擠壓模具和熱鍛模具。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的臨界點(diǎn)：
Ac1≈789℃，Ac3≈910℃,Ms≈263℃。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的熱加工：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的鍛造工藝規(guī)范見(jiàn)表1。
表1 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的鍛壓工藝規(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 |
850~900 |
緩冷 |
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鋼坯 |
1130~1160 |
1080~1120 |
850~900 |
緩冷 |
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的熱處理工藝：
預(yù)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(diǎn)狀珠光+少量分散分布的亞穩(wěn)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(shí)間2h，回火2次，硬度為44~52HRC。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的力學(xué)性能：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)鋼的室溫及高溫力學(xué)性能見(jiàn)表2。
表2 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)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 |
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 |
注：1100℃油淬，640℃回火2h。
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