Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是针对铜合金压铸模，结合我国矿产资源情况而设计出来的的新型热压铸模具钢，是一种高耐热热作模具钢。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢具有高的热强性及热稳定性，并有良好的韧性、导热性及工艺性能。Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是比较理想的铜合金压铸模材料，在热挤压模、热锻模的应用方面也取得了明显成效。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的化学成分：
Y4钢化学成分（质量百分数，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
B |
Nb |
P |
S |
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0.36~0.42 |
0.25~0.5 |
2.0~2.5 |
2.2~2.7 |
2.0~2.5 |
0.9~1.3 |
0.002~0.006 |
0.04~0.10 |
≤0.03 |
≤0.03 |
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的特性：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢是针对铜合金压铸模，结合我国矿产资源情况而设计出来的的新型热压铸模具钢，Y4表示压铸模用钢4号，Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢接近3Cr3Mo类钢，但增加了微量元素Nb和B。
与Y10钢相比，Y4钢种的Cr、Si含量下降，因此碳化物不均匀性下降，同时以B来提高因Cr、Si含量减少而降低的淬透性和高温强度。
加入微量元素Nb、Nb的碳化物难溶于奥氏体，同时Nb的加入还可以提高M6C和MC型碳化物的稳定性，因此能细化晶粒，降低过热敏感性，提高热强性和热稳定性。
Y4钢在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹扩展速率方面明显优于3Cr2W8V钢，是比较理想的铜合金压铸模材料，模具使用寿命有较大的提高。另外Y4钢在热挤压模、热锻模的应用方面也取得了明显成效。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的应用：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢主要用于铜合金压铸模具，也可用于中小型压力机模具、热挤压模具和热锻模具。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的临界点：
Ac1≈789℃，Ac3≈910℃,Ms≈263℃。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的热加工：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的锻造工艺规范见表1。
表1 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的锻压工艺规范
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项目 |
加热温度/℃ |
始锻温度/℃ |
终锻温度/℃ |
冷却方式 |
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钢锭 |
1150~1200 |
1100~1150 |
850~900 |
缓冷 |
|
钢坯 |
1130~1160 |
1080~1120 |
850~900 |
缓冷 |
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的热处理工艺：
预备热处理：
采用等温退火工艺，加热温度840~860℃，保温2~4h；等温温度为680℃，保温4~6h，炉冷到550℃以下出炉空冷，退火后硬度为170~187HRS，退火组织为点状珠光+少量分散分布的亚稳定共晶碳化物。
淬火及回火：
淬火温度为1050~1100℃，油冷，硬度为58~59HRC。回火温度为600~630℃，回火时间2h，回火2次，硬度为44~52HRC。
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的力学性能：
Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的室温及高温力学性能见表2。
表2 Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)钢的室温及高温力学性能
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试验温度/℃ |
σb/MPa |
σS/MPa |
δ（%） |
ψ（%） |
αK/J•cm-2 |
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室温 |
1455 |
1292 |
12.5 |
42.2 |
5.9 |
|
300 |
1494 |
1328 |
7.8 |
19.0 |
12.2 |
|
600 |
978 |
861 |
10 |
15.4 |
27.3 |
|
650 |
815 |
719 |
5.6 |
7.8 |
17.5 |
|
700 |
605 |
534 |
4.3 |
11.6 |
27.5 |
注：1100℃油淬，640℃回火2h。
上海隆继集团有限公司销售的同系列进口高品质热作模具钢钢种牌号：日本大同高寿命热作模具钢DH31-S，瑞典乌德霍姆Uddeholm高韧性高耐热热作模具钢QRO90 SUPREME、HOTVAR等。