模具新钢种——超硬型高速钢

研究和发展模具新钢种，是改善和提高模具钢的强韧性，延长模具的使用寿命的重要途径。我国模具工业在迅速发展，我国的材料工作者在借鉴国外先进技术的基础上结合本国资源情况和特点，引进和研制了不少新型模具钢。经过生产上的考核筛选，一些性能优异、工艺性能也比较好的钢种受到模具制造和使用单位的欢迎，使模具的使用寿命达到甚至超过国内外同类模具的水平，如北京钢铁学院与大冶钢厂研制的无Co超硬高速钢W12Cr4Mo3V3N(简称V3N)的各项性能优良，获中华人民共和国国家发明奖，中华人民共和国专利(91102252)， V3N模具性能比现用普通高速钢提高2～10倍，相当于国际市场现用含10%Co的高速钢，已较成功地推广应用在工模具生产中，可使寿命成倍增加。

中国正在成为世界制造业大国和强国，自“九五”以来，大陆模具工业产值平均每年以13%的速度递增。模具工业快速发展，拉动模具钢需求。随着世界模具业不断向高技术含量方向发展及少无切削和精密成形技术在我国的快速普及，未来对模具材料的性能要求越来越高，如数控冲床用冷冲模具由于冲速快，对模具材料的耐磨性，耐冲击性提出了更高的要求，长期沿用的老钢种已不能完全满足要求。为此，国内一些大学、研究所、钢厂和模具使用单位相继开发研制了一批高质量、高性能、多品种的国产模具材料，使国内模具的使用寿命得到了很大提高，并使我国模具钢的钢种系列逐渐得到了补充和完善。 

W12Cr4Mo3V3N(简称V3N)是钨-钼系含氮无钴超硬型高速钢，V3N的设计成分。 

新型超硬高速钢V3N成分设计特点是： 

高C： C对冷作模具钢的强韧性、耐磨性有决定性的影响。含碳量增加，则抗压强度及耐磨性增加。因此，抗冲击及高强韧冷作模具钢含碳量较高。 

高V： V强烈细化晶粒，强烈提高耐磨性、红硬性及二次硬化能力。但含量过多会明显恶化可锻性及磨削性。 

含N：N可细化晶粒，又有析出强化的作用，且机械性能及焊接性能都较好。 

主要技术性能：V3N钢具有硬度高、耐磨性好、高的红硬性和一定的韧性，在冷作模具钢上应用效果十分显著。该钢与含钴高速钢相比，价格低廉且易加工，通过适当的热处理，可得到高硬度(HRC67～70)、高红硬性(625℃4小时，HRC63～65)和高耐磨性，韧性和抗弯强度均不低于普通型高速钢，可克服模具刃口塌陷和崩裂等早期损坏。 

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