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 |
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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J9.com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。