6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)基体钢
6Cr4W3Mo2VNb,即65Nb钢,是一种常用的基础钢,由华中工学院和大冶钢厂共同研制。65Nb钢以高速钢W6Mo5Cr4V2为基体,进行成分调整,并添加少量Nb而成。
❒ 化学成分(%)(GB/T 1299-2014)
C |
0.60~0.70 |
Cr |
3.80~4.40 |
Si |
≤0.40 |
W |
2.50~3.50 |
Mn |
≤0.40 |
Mo |
1.80~2.50 |
P |
≤0.030 |
V |
0.80~1.20 |
S |
≤0.030 |
Nb |
0.20~0.35 |
❒ 热处理制度
①等温退火
65Nb钢退火工艺:860±10℃加热,保温3~4h;炉冷到740±10℃,保温5~6h;炉冷到500℃以下出炉空冷。退火后硬度≤241HBS,组织为球状珠光体。该钢种的淬透性较高,Ø50mm的试样在空气中淬透,Ø80mm的可在油中淬透。
②淬火规范
方案 |
I |
II |
III |
使用要求 |
韧性好 |
耐磨性高 |
一般情况 |
预热温度℃ |
840 |
840 |
840 |
淬火温度℃ |
1080~ 1120 |
1180~ 1190 |
1120~ 1160 |
冷却方式 |
油冷至20~60℃, 或油冷至150~200℃后空冷 |
||
硬度HRC |
≥61 |
≥61 |
≥61 |
③回火规范:回火温度540~580℃,回火两次,每次1~2h,硬度≥56HRC。
➣ 回火温度与硬度的关系
淬火温度→ |
1080℃ |
1120℃ |
1160℃ |
回火温度↓ |
硬度HRC↓ |
||
200℃ |
61.3 |
61.4 |
61.5 |
300℃ |
58.0 |
58.5 |
59.0 |
400℃ |
58.0 |
59.0 |
59.5 |
450℃ |
59.4 |
59.9 |
60.3 |
500℃ |
60.1 |
61.4 |
61.8 |
520℃ |
60.1 |
62.3 |
62.6 |
540℃ |
60.2 |
62.2 |
62.5 |
560℃ |
58.5 |
60.4 |
61.5 |
580℃ |
58.3 |
60.3 |
60.5 |
600℃ |
55.5 |
57.0 |
58.5 |
④表面强化(氮化)
为进一步提高耐磨性,可将65Nb钢制模具进行气体软氮化或离子氮化表面强化处理。
气体软氮化可在520~530℃,2.5~3.5h,采用甲醇和氨气(甲醇和氨气的比例为1:1)。
离子氮化可在500~540℃,氮化介质为氨,时间30~60min。
❒ 钢种特点
65Nb钢与高速钢的基本成分相近,抗压屈服强度稍低于高速钢,但抗弯强度特别是韧性比高速钢高得多。因无过剩碳化物,且钢中加入铌,起到了细化晶粒的作用。故具有较高的韧性和疲劳强度。含铌钢具有高的强韧结合性能,与不含铌的钢相比,抗弯强度提高25%,冲击韧性增加一倍以上,断裂韧性提高20%。
❒ 应用场合
65Nb是一种强韧结合的钢种,适用于制作形状复杂、冲击载荷较大或尺寸较大的冷作模具,常用于代替T10、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2等制作多工位冷镦机用的内六角凸模、十字槽光凸模、螺栓切边模、冷镦螺栓顶模、钢板弹簧冲孔凸模、螺栓压角凸凹模、螺栓平圆头冲模、圆环冷冲模等。