Y4鋼是針對銅合金壓鑄模，結(jié)合我國礦產(chǎn)資源情況而研制的新型熱作模具鋼，接近3Cr3Mo，但增加了微量元素Nb、B等。與Y10鋼相比，Y4鋼中的Gr、Si含量下降，同時以B來提高因Cr、Si含量減少而降低的淬透性和高溫強度。Nb的碳化物很難溶于奧氏體，同時Nb的加入還可以提高M6C和MC碳化物的穩(wěn)定性，因此能細化晶粒，降低過熱敏感性，提高熱強性和熱穩(wěn)定性。Y4鋼在力學(xué)性能上，尤其百冷熱疲勞性及裂紋擴展速率方面明顯優(yōu)于H21鋼，是比較理想的銅及銅合金壓鑄模材料。另外，Y4鋼在熱擠壓模、熱鍛模的應(yīng)用方面也取得明顯成效。

 

（1）退火回火  850～860℃×3～4h，爐冷至500℃以下出爐空冷，退火后硬度≤HBW。

（2）淬火回火  850℃預(yù)熱；1060～1100℃加熱淬油，油冷至200℃左右出油空冷，淬火后硬度58～59HRC；630～650℃×2h×2次回火，回火后硬度44～47HRC。

Y90電動機鋁合金葉片壓鑄模按上述工藝處理后，平均使用壽命比原H21鋼提高10倍。

 

Y4鋼制銅閘閥體模滲氮處理

（1）退火工藝  850～860℃×3～4h，以≤30℃/h速度冷至500℃以下出爐空冷，退火后硬度為170～255HBW。

（2）淬火回火  600℃、860℃兩次預(yù)熱；1100℃加熱，400～450℃硝鹽分級后空冷，硬度為58～59HRC；模具冷到80℃左右在用干燥的棉紗頭擦拭，回火在氣體滲碳氮爐中進行，并滴煤油保護，600～650℃×2h×3次，回火后硬度為47～50HRC。

（3）滲氮  模具加工成品后，再施以滲氮處理。經(jīng)生產(chǎn)實踐考證，Y4鋼制銅閥體模壽命穩(wěn)定性在2.1萬次以上（未經(jīng)滲氮）較H21鋼提高7～8倍；經(jīng)滲氮處理后的模具，使用壽命更高。