434GCR钢：高热强、应用广泛的模具钢

（1）材料的特性

4Cr3Mo3W4VNb钢代号为GCR，是一种热作模具钢和高速锤锻模用高热强钢。该钢的热强性、热硬性、耐磨性、抗冷热疲劳性、可锻性以及可加工性等均良好。该钢的淬火加热温度范围宽，过热敏感性能低，淬透性较高。

（2）供货状态

退火态。

（3）化学成分

该钢化学成分（质量分数）：C0.37%～0.47%、Si≤0.50%、Cr2.50%～3.50%、Mo2.00%～3.00%、W3.50%～4.50%、V1.00%～1.40%、Nb0.10%～0.20%。

（4）物理性能

1）临界点温度Ac₁=821℃、Ac₃=880℃、Ar₁=752℃、Ar₃=850℃。

2）线胀系数：温度21～215℃/21～318℃/21～400℃/21～500℃/21～610℃/21～700℃/21～824℃，线胀系数8.3×10^-6K^-1/10.6×10^-6K^-1/11.3×10^-6K^-1/11.7×10^-6K^-1/12.1×10^-6K^-1/12.2×10^-6K^-1/12.3×10^-6K^-1。

（5）热加工规范

钢锭：加热温度1150～1200℃，开始温度1100～1150℃，终止温度≥900℃，热加工后砂冷并及时退火。

钢坯：加热温度1120～1180℃，开始温度1080～1130℃，终止温度≥900℃，热加工后砂冷并及时退火。

（6）退火规范

（850±10）℃×3h，炉冷，（720±10）℃×4h，炉冷到≤550℃，出炉空冷。

（7）等温退火规范

（850±10）℃×2～3h，炉冷，（720±10）℃×4～6h，再缓冷至600℃，出炉空冷，硬度170～220HBW。

（8）低温淬火、回火规范(www.xing528.com)

经（1160±10）℃×12～15s/mm加热保温后，油冷，第一次回火温度（630±10）℃，保温2h后空冷；第二次回火温度（600±10）℃，保温2h。

（9）模具淬火、回火规范

淬火温度1150～1200℃，油冷，第一次回火温度（600±10）℃，保温1～2h，第二次回火温度（580±10）℃，保温1～2h，两次回火后均空冷，对形状复杂的模具可回火三次。

（10）高温淬火、回火规范

淬火温度1200℃，油冷，回火温度630℃、600℃，各回火一次，空冷，硬度53～57HRC。

（11）S-C-N稀土共渗

稀土催渗三元共渗的试剂配方（质量分数）：HCONH₂∶（NH₂）₂CO∶S∶Re=82∶15.5∶1.5∶1.0。

排气30min，甲醇25滴/min；590℃×2h，混合试剂28滴/min；590℃×1h，混合试剂24滴/min；出炉油淬，渗层深度65～70μm，表面硬度840HV0.1。

（12）典型应用举例

1）可用于轴承内圈、钢球热镦模、气门热镦模、汽车齿轮高速锻模、纯铜热挤压模、自行车曲柄滚锻模等。

2）适用于制作浅型腔中小锻模，工作温度600～700℃。

3）也可用于铜合金热挤压模具。

4）通常该钢使用寿命比3Cr2W8V提高3～4倍。

5）广泛用于压力机热锻模、热挤压模、压铸模等各种热作模具。

6）适用于制作温度较高、与工件接触时间长、易引起变形塌陷或热磨损失效的热挤压模和热锻模，其使用寿命比3Cr2W8V钢和5CrNiMo钢热挤压模提高2倍以上。

7）GCR钢热挤压白铜的模具经淬火+回火，硬度51～52HRC；再经S-C-N稀土共渗处理后，模具使用寿命提高3倍以上。对用GCR钢制作的挤45Ag焊料模，可从原来的600kg增加到2100～2700kg，提高3.5倍以上。