（1）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ГОСТ标准3Х3М3Ф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和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为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。
该钢模具在预热至≥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≥600℃，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。
（2）供货状态
退火态。
（3）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%。
（4）参考对应牌号
美国AISI标准牌号H10、俄罗斯ГОСТ标准牌号3Х3М3Ф、中国标准牌号3Cr3Mo3VNb。
（5）物理性能
1）临界点温度（近似值）Ac1=825℃、Ar1=734℃、Ac3=920℃、Ar3=810℃、Ms=355℃。
2）线胀系数（室温到600℃）：11.9×10-6K-1。
3）热导率：31.8W/（m·K）。
（6）热加工规范
开始温度1120～1150℃，终止温度≥850℃，灰冷或堆冷，冷却后需及时退火。
（7）普通退火规范
退火温度（860±10）℃，保温2～3h，降温到（710±10）℃，保温4～6h，炉冷到≤550℃，出炉空冷。
（8）普通球化退火规范
860～900℃×2～3h炉冷，700～730℃×3～5h等温，炉冷至≤550℃，出炉空冷，硬度180～190HBW。(www.xing528.com)
（9）快速球化退火规范
退火温度1030℃，保温时间20s/mm，油冷，随后加热至800～850℃，保温时间1～2min/mm，待到温度均热后，随即炉冷，降至≤550℃，出炉空冷，退火硬度180～200HBW。
（10）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。
（11）强韧化处理
加热至1080℃，w（NaCl）=10%水溶液淬火，560℃×2h×2次回火。
盐水淬火代替常规油冷，可抑制贝氏体组织的形成，得到单一马氏体组织，使其具有更好的热疲劳性能。
（12）离子渗氮处理、淬火、回火规范
渗氮温度460℃/530℃/580℃/640℃，保持时间10h，离子渗氮层深度0.12mm/0.20～0.28mm/0.28mm/0.35～0.38mm，表面硬度1145～1320HV0.5/1120HV0.5/1095HV0.5/810～824HV0.5。
淬火温度1080℃，油冷，硬度48.5HRC，回火温度450℃/500℃/550℃/580℃/600℃/620℃/650℃，一次回火后的硬度48.5HRC/48.5HRC/48.0HRC/49.0HRC/48.0HRC/45.5HRC/39.0HRC，二次回火后的硬度48.5HRC/49.5HRC/48.0HRC/49.5HRC/48.0HRC/45.5HRC/41.0HRC。
（13）典型应用举例
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，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的两部，是H13钢的3倍。
6）适用于制作非铁金属压铸模、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、工作温差高的模具。
8）适合于耐热、不锈、高温合金成形用模具。
9）用于GCr15钢轴承环套圈热锻成形凹模。在用5CrNiMo钢、3Cr2W8V钢和GCr15钢制作时，常呈现有剧烈磨损、热疲劳、热裂、截面过渡处塌陷变形等现象，使用寿命仅1000～3000件。改用HM3钢制作后，使用寿命提高到1万～3万件，一般使用到8000件后方出现轻微的热疲劳和热裂现象。
10）采用4Cr5W2VSi钢的热锻模，使用寿命虽比5CrNiMo钢高一倍，但仍低于1000件；使用中易产生磨损、塌陷、型腔胀大、尺寸超差、开裂等早期严重失效现象。应用HM3钢制作这类模具后，使用寿命分别比5CrNiMo钢和4Cr5W2VSI钢提高5～10倍和2～5倍。
11）用于整体淬硬型塑料模具。
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