HM3材料的特性

　　3Cr3Mo3VNb钢代号为HM3，属过共析钢，是中碳铬系高强韧性热作模具钢。该钢是参照美国AISI标准H10钢和俄罗斯TOCT标准3X3M3Φ钢的改进型钢种，与HM1钢相类似。我国早在20世纪80年代，已列入原航空部标准中。

　　该钢具有降低加热时的过热敏感性，高温强度、热稳定性、塑韧性高，以及耐冷热疲劳性好 耐热磨损性优良等特点，在锻态和正火空冷状态时，易形成贝氏体组织。在淬火态可得到板条状马氏体组织，并随淬火加热稳定和冷却条件的不同，其残留奥氏体的体积分数5%~18%和碳化物的体积分数为1%~3%。该钢的碳化物，在退火态为M6C、M4C3和NbC。在淬火态为M2C、V4C3和NbC。大截面含铌钢模具在缓慢冷却速度下，有形成晶界链状碳化物的倾向。除Cr、Mo、V、和Nb外，又加入了质量分数为4%的W，使钢的高温强度和热稳定性得到了进一步提高，是中碳铬系热作模具钢中高温强度较高、热稳定性较好的钢种。该钢还具有良好的冷热疲劳性能。快速球化退火工艺使球化组织细小、均匀、退火周期可缩短1/3以上，节电20%左右。在600℃以下，抗拉强度可达到1000Mpa，700℃时可达700Mpa。在析出硬化区前回火时，有较高的平面应变断裂韧度。

　　该钢在预热至≥150℃使用时，可显著提高冲击韧度，防止模具的早期脆裂。

　　中小型热锻模具的表面温度可达6≥00℃，该钢是根据形成合金碳化物所需的碳量，对2Cr3Mo3VNb钢做进一步成分调整而来的。钢中加入了质量分数为3%的钼，既能提高钢的淬透性，防止出现回火脆性，又能提高钢的热稳定性。加入钒和铌则可起到细化晶粒，降低钢的过热敏感性的作用。

　　该钢的淬透性高，淬火加热温度范围宽，过热敏感性低，具有高温强度高和热稳定性、塑性韧性、冷热疲劳性、热磨损性能好等优点。

　　HM3供货状态

　　退火态

　　HM3化学成分

　　该钢化学成分（质量分数）：C0.24%~0.33%、Si≤0.60%、Mn≤0.35%、Cr2.60%~3.20%、Mo2.70%~3.20%、V0.60%~1.20%、Nb0.08%~0.15%、P≤0.030%、S≤0.030%。

　　HM3淬火、回火规范

　　淬火温度950~1000℃，硬度46~50HRC，晶粒度为10~11级。回火温度500~580℃，呈现析出硬化效应，硬度比淬火态高1~1.5HRC。回火温度450~650℃，硬度42~48HRC。

　　HM3用途

　　1）连杆辊锻成形模。由于连杆辊锻成形模具尺寸大，工作条件恶劣，所以模具磨损、热疲劳、塌陷、断裂失效现象非常严重。HM3钢制作的辊锻模可消除上述缺陷，使用寿命达到1.9万件。

　　2）在实际应用中，该钢模具的使用寿命可达5CrNiMo、5CrMnMo钢的4倍以上。

　　3）在轴承行业，用该钢制作的挤压模具的使用寿命比3Cr2W8V钢提高到4~7倍。

　　4）在锻模模具上，用该钢的使用寿命与H13钢相比，同样可以大幅度提高，一般可达H13钢的两倍左右。

　　5）采用该钢制作的生产无缝钢管顶的使用寿命是3Cr2W8V的两倍，是H13钢的3倍。

　　6）适用于制作非钛金属压铸模、耐热不锈钢及高强度材料锻压成形模等，使用效果良好。

　　7）特别适合于冲击载荷较大、工作温度差高的模具。

　　8）适合于耐热、不锈高温合金成形模具。

　　9）用于整体淬硬型塑料模具。