6Cr4W3Mo2VNb是一种高韧性冷作模具钢，属于基体钢类型，其成分接近高速钢（如W6Mo5Cr4V2）的基体组织。该材料通过优化碳化物分布并添加铌（Nb）元素，实现了高硬度与高韧性的平衡。

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其核心特性包括：

  1. 高硬度与耐磨性
    淬火后硬度可达60-63 HRC，耐磨性优于D2钢，能够抵抗高负荷磨损，适用于冲压不锈钢等严苛工况。
  2. 优异的韧性
    冲击韧性达50-70 J/cm²，为高速钢的2倍，抗断裂能力较传统高速钢提高40%以上，显著降低模具断裂风险。
  3. 热稳定性
    600℃下仍保持HRC 50+的硬度，热疲劳性能比传统高速钢高30%，适用于温热挤压模具（如轴承热锻模），寿命比3Cr2W8V提高2倍。
  4. 工艺性能优化
    铌的加入细化晶粒，减少碳化物偏析，提升热稳定性和加工性能。退火硬度≤255 HB（可降至187 HBW），易于冷成形；线切割后应力小，经去应力回火（160℃×4h）即可保持尺寸稳定性。

二、核心作用

  1. 延长模具寿命
    在冷镦螺栓、轴承套圈成型中，寿命较传统模具钢提升50%以上。其无过剩碳化物设计大幅提升抗崩角性能，尤其适合精密冲裁模刃口等易开裂结构。
  2. 替代传统材料
    填补了高铬钢（如Cr12MoV）与高速钢之间的性能空白，兼具两者的优势：抗弯强度≥4500 MPa，比Cr12MoV高30%；成本较高速钢降低40%，综合性价比突出。
  3. 适应复杂工况
    适用于高冲击、易崩模场景，如厚板（≥3 mm）冲孔、冷镦螺钉冲头等，抗疲劳强度显著。

三、应用领域

  1. 冷作模具
    • 冲压模具：用于空调翅片级进模（寿命达Cr12MoV的3-5倍）、电子接插件冲裁，刃口稳定性极佳。
    • 剪切模具：如剪板模具、切管模具，高硬度和耐磨性保证刃口锋利度。
    • 冷挤压模具：制造高强度螺栓、汽车零部件（如轴承套圈），抗崩角性能优异。
    • 精密冲裁模：适用于玻纤增强塑料裁切刀、铣刀等，刃口保持性优于SKD11。
  2. 热作模具
    • 温热锻模：在600℃以下工况替代3Cr2W8V，寿命提升2倍，如轴承热锻模。
    • 压铸模具：用于生产汽车零部件、家电外壳等金属压铸件，耐受高温热应力和热疲劳。
  3. 切削工具
    • 制造铣刀、钻头、车刀等，高硬度和高耐磨性满足高速切削需求。
  4. 耐磨零件
    • 用于轴承、齿轮、轴套等，高耐磨性和良好的红硬性延长零件使用寿命。

四、加工与热处理工艺

  1. 退火
    860℃保温3-4小时→740℃等温6-9小时，硬度降至187-217 HBW，为后续加工提供良好切削性。
  2. 淬火
    1080-1160℃油冷或分级淬火，需二级预热（800℃+1050℃），避免开裂。淬火后硬度≥60 HRC。
  3. 回火
    520-580℃×2小时×2次，利用二次硬化效应调整性能：高温回火（580℃）侧重韧性，低温回火（520℃）侧重强度。
  4. 深冷处理（可选）
    -196℃×24小时，提升硬度1-2 HRC，增强尺寸稳定性。
  5. 表面强化
    TiN涂层（2-3 μm）可进一步提升耐磨性，冲压不锈钢模具寿命提高3倍。