V3N--模具新钢种

无Co超硬高速钢V3N的各项性能优良，V3N模具性能比现用普通高速钢提高2~10倍，相当于国际市场现用含10%Co的高速钢，已成功地推广应用在工模具生产中，可使寿命成倍增加。

起初国家投入经费研制它是为解决中国长期缺乏高性能高速钢车刀的问题。国外以高钴高速钢性能最为优异。而钴价格较贵，中国钴资源贫乏，且钴有毒，所以当时投入了大量人力财力去研制无钴产品。其中一支由北京钢铁学院(现北京科技大学)陈景榕、曹厚义、大冶钢厂董密林、五四六厂金裕林、七三八厂李自辉等专家组织研发的V3N材料性能最为优异，综合性能完全可以替代国外高性能高速钢M42、HSP15，而韧性强于M42。故国家科学委员会为表彰他们在科学技术现代化方面作出的重大贡献于1982年10月颁发了发明奖励并授予发明证书。但由于焊接硬质合金刀头车刀的出现和迅速发展，高速钢车刀市场被严重挤压甚至有被取代趋势，所以高速钢的研制并没有继续大力地进行下去，V3N车刀也一直未能投入生产和应用。直到1995年在北京科技大学曹厚义、陈景榕、高锦华教授的组织下发展了:(1)以" 碳饱和度判别法" 为中心的一整套" 成分-热处理-硬度" 间的调节技术，最大限度发挥碳化物形成元素的硬化作用，又不致使脆性增加; (2)加N细化钢中共晶碳化物, 改善淬火组织,改善韧性，(3)完成了从试验室到工业生产的改造，为V3N后来被大量应用到了模具制造奠定了基础。

自"九五"以来，国外先进数控技术的大量引进带动了中国模具工业的迅速发展，对模具材料性能需求越来越高，继续沿用老钢种已不能完全满足需求。国内模具企业急需高性能、高质量的模具材料弥补和完善。在这种形式下和相关部门的支持下，曹厚义教授于1998年在河北省霸州市建立了三迪超硬工模具有限公司，将V3N的科研成果成功地转化成了实际生产力。创造了巨大的经济效益和社会效益。所生产的V3N铣刀、V3N高速钢车刀、非标刀具解决了很多难加工材料的加工问题，例如:45#正火钢、不锈钢、调质钢、钛合金、淬硬结构钢、高温合金等的加工。产品广泛应用于军工企业、航天航空企业、外企，并大量出口欧美市场。V3N模具钢用于制造数控冲裁模等各种苛刻条件下使用的冷冲模具，其性能达到甚至超过了国外同类模具水平。弥补了我国长期缺乏高性能模具钢的空白，具有重要的战略意义。

V3N超硬冷作模具寿命均比 Cr12MoV、Cr12等常用模具寿命提高3~5倍，比现用普通高速钢提高2~10倍，经济效益更为显著，V3N钢制模具性能相当于国际市场现用含10%Co的高速钢。

应用实例:

某厂硅钢片冲模原来都是采用CrWMn、Cr12MoV等铬钢制作的，但由于硅钢等硬面脆，故模具耗损量大，采用V3N钢制作模具，经济效果明显，表3为冲模寿命对比。

表3:不同材料硅钢片冲模寿命对比

V3N超硬高速钢各项性能优良，适合加工冲裁模等冷作模具，寿命显著提高。

V3N钢热加工工艺较严格，1220~1230℃淬火，550℃4次1小时回火，精加工后再经深冷处理可获得高硬度、高耐磨性和良好的韧性配合，使用过程中还可定期对凹模进行去应力回火以延长寿命。