CN103602893A - 一种通过加铌改进性能的热作模具钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过加铌改进性能的热作模具钢，通过加铌改进热作模具钢的性能，因为铌是最有效的细化晶粒微合金化元素，在控轧和正火等热处理过程中，它对延缓奥氏体再结晶和细化晶粒的作用极其强烈，这是铌的重要优点之一。在控轧和正火钢中铌用比较低的含量，即现在常用的0.03％左右即能起到显著的作用。在轧制温度低于950℃时，每道次标准变形量轧制后不会发生再结晶，这样得到的伸长奥氏体晶粒由于形核的晶界及亚晶界面积增加，就能相变成细小的晶粒。因此，对于低碳锰钢来说，通过加入少量的铌，就可以在普通轧机上实现控轧而达到晶粒细化。

Description

一种通过加铌改进性能的热作模具钢
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体是一种通过加铌改进性能的热作模具钢。
背景技术
3Gr3Mo3W2V(HM1)钢是在对比3Gr3Mo3V刚及3Gr2Mo3Co2V钢性能及使用寿命后，结合我国资源条件而研究成功的新型热作模具钢，其冷加工、热加工性能良好，淬火温度范围较宽，具有较高的热强性、热疲劳性能，良好的耐磨性能和耐回火性等特点，是综合性能优良的高强韧性热作模具钢。HM1钢适合制造镦锻、压力机锻造、挤压等热作模具，模具使用寿命高，是目前国内研制的工艺性能好，使用面广，具有较广应用前景的新刚种之一。
3Gr3Mo3W2V(HM1)钢的化学成分见表1。
表1
C Si Mn Gr Mo W V P S
0.32－0.42 0.6-0.9 ≤0.65 2.8－3.3 2.5-3.0 1.2－1.8 0.8－1.2 ≤0.03 ≤0.03
注：摘自GB／T1299－2000。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过加铌改进性能的热作模具钢。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：
C=0.38-0.48，Si＝0.60-0.90，Mn≤0.60，
W=1.6-2.6，Mo=2.3-2.8，V=0.8-1.2，
Nb=0.35-0.55，Ti=0.25-0.35，Co=0.15-0.25，余量为Fe。
作为本发明进一步的方案：通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：C=0.42-0.44，Si=0.7-0.8，Mn≤0.5，
W=2.0-2.2，Mo=2.5-2.6，V＝0.9-1.1，
Nb=0.4-0.5，Ti＝0.28-0.32，Co=0.18-0.22，余量为Fe。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)铌是最有效的细化晶粒微合金化元素，在控轧和正火等热处理过程中，它对延缓奥氏体再结晶和细化晶粒的作用极其强烈，这是铌的重要优点之一。在控轧和正火钢中铌用比较低的含量，即现在常用的0.03％左右即能起到显著的作用。在轧制温度低于950℃时，每道次标准变形量轧制后不会发生再结晶，这样得到的伸长奥氏体晶粒由于形核的晶界及亚晶界面积增加，就能相变成细小的晶粒。因此，对于低碳锰钢来说，通过加入少量的铌，就可以在普通轧机上实现控轧而达到晶粒细化。
(2)铌的强化效果显著，为硅的35-78倍、锰的41-87倍、铬的50-117倍、镍的87-175倍，可以代替2倍的钒或3倍的钛。
(3)本发明制备的HM1模具钢的使用寿命是3Gr2W8V的三倍到七倍。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：
C=0.38，Si＝0.60，Mn=0.30，W=1.6，Mo=2.3，V=0.8，Nb=0.35，Ti=0.25，Co=0.15，余量为Fe。
实施例2
本发明实施例中，一种通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：C=0.42-0.44，Si=0.7-0.8，Mn＝0.5，W=2.0-2.2，Mo=2.5-2.6，V=0.9-1.1，Nb=0.4-0.5，Ti=0.28-0.32，Co=0.18-0.22，余量为Fe。
实施例3
本发明实施例中，一种通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：C=0.48，Si=0.90，Mn=0.60，W=2.6，Mo=2.8，V=1.2，Nb=0.55，Ti=0.35，Co=0.25，余量为Fe。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种通过加铌改进性能的热作模具钢，其特征在于，按照重量百分比的组分包括：
C=0.38-0.48，Si=0.60-0.90，Mn≤0.60，
W=1.6-2.6，Mo=2.3－2.8，V=0.8-1.2，
Nb=0.35-0.55，Ti=0.25-0.35，Co=0.15-0.25，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的通过加铌改进性能的热作模具钢，其特征在于，通过加铌改进性能的热作模具钢，按照重量百分比的组分包括：C=0.42-0.44，Si=0.7-0.8，Mn≤0.5，
W＝2.0-2.2，Mo=2.5－2.6，V=0.9-1.1，
Nb=0.4-0.5，Ti=0.28-0.32，Co=0.18-0.22，余量为Fe。
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