HM1模具钢热处理

HM1新型热作模具钢   

（1）模具钢的特性  3Cr3Mo3W2V代号HM1，1970年代研制的HM1钢，在热稳定性、抗热疲劳性等方面均有所提高，该钢种已纳入GB 1299—85的国家标准模具钢号，它具有良好的抗热疲劳性能、抗回火稳定性能和良好的冶炼、锻造、热处理及机械加工工艺性能，是国内综合性能优良、符合我国资源条件的高强韧性热作模具新钢种，在高温性能方面明显优于H13钢。

该钢主要用做热作模具钢。钢具有良好的热塑性，容易锻造成型，开裂倾向低，但因含有钼，要注意加热温度和保温时间，避免严重脱碳和使用时产生早期失效。该钢具有优良的强韧性、较高热强性、耐磨性、回火稳定性、耐冷热疲劳性能，冷热加工性能好，工作温度700℃以上，该钢通用性强。

（2）供货状态  退火态。

（3）典型化学成分（质量分数，%）  C 0.32～0.42、Si 0.60～0.90、Mn≤0.65、P≤0.03、S≤0.03、Cr 2.80～3.30、W 1.20～1.80、Mo 2.5～3. 0、V 0.80～1.20。

（4）物理性能

①临界点温度（近似值） A_c1=850℃，A_c3=930℃，A_r1=780℃，A_r3=835℃，M_s=373℃。

②线（膨）用系数：室温到600℃，α=12×10^-6K^-1。

③热导率：λ=62.59W/（m·K）。

（5）热加工规范  加热温度1150～1180℃，始锻温度1120～1150℃，终锻温度≥850℃，灰冷或堆冷，冷却后应及时进行退火。

（6）普通等温球化退火规范  （870±10）℃×（2～4）h，降温到温度（730±10）℃×（4～6）h，炉冷到≤550℃，出炉空冷，退火后硬度207～255HBS。

（7）钢坯成批等温球化退火规范  （850～870）℃×（3～4）h，炉冷到（740～760）℃×（4～5）h，再缓冷至≤600℃，出炉空冷，硬度≤229HBS，共晶网状碳化物≤2级。

（8）快速球化退火规范  温度850℃，保温时间40s/mm，炉冷到温度1060～1080℃，保温20s/mm，油冷。

再将模具钢升至温度860～920℃，保温时间60s/mm，随炉冷至≤500℃，出炉空冷，退火硬度≤229HBS。

（9）淬火、回火规范  淬火温度1050℃，硬度52～55HRC，≥10级的细晶粒，回火温度600℃，回火2次，每次1.5h，空冷，硬度51～55HRC。

抗拉强度σ_0.2为600MPa，屈服强度σ_b为725MPa，伸长率δ₅为13.0%，断面收缩率φ为60%，冲击韧性值α_ku为57J/cm²。

（10）HM1钢典型应用举例

①适用于高温、高负荷、急热急冷条件下的压力机锻模、轴承热锻凹模、成型滚锻模。

②高强度和高热强钢的精密锻造模。

③铝和铜合金压铸模、热挤压模具等，使用寿命可比3Cr2W8V提高1～4倍。

• 适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具，其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命比3Cr2W8V钢提高2～3倍。

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