热作模具钢4Cr3Mo3W4VNb是上海某材料研究所在4Cr3Mo3SiV钢的基础上加入W、Nb、Ti元素，并增加V元素成分和降低Si元素成分而研制成的。
⒈4Cr3Mo3W4VNb钢的特性
⑴4Cr3Mo3W4VNb钢中加入Cr、Si、Mn元素主要是提高钢的淬透性。
⑵4Cr3Mo3W4VNb钢淬火加热时Cr、Si、Mn元素固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性，淬火后固溶于马氏体与残余奥氏体中，固溶强化马氏体与残余奥氏体，并提高马氏体与残余奥氏体的回火稳定性。
⑶4Cr3Mo3W4VNb钢高温回火时，Cr、Mn、Fe三元素与C形成复合碳化物并从马氏体和残余奥氏体中析出，聚集后再转变为稳定的复合碳化物。
⑷Mo、W、V、Nb、Ti元素在4Cr3Mo3W4VNb钢中主要形成碳化物，作为钢中的强化相。所起的作用有：细化晶粒，改善钢的韧性与耐热疲劳性能，提高钢的强度、硬度与耐磨性，提高钢的回火稳定性。
⑸Mo、W元素形成的是中强碳化物，淬火加热时Mo、W元素随其碳化物几乎全部地固溶于奥氏体，并提高马氏体与残余奥氏体的回火稳定性。高温回火时，Mo、W元素以各种碳化物的形式从马氏体和残余奥氏体中析出并聚集。
⑹V、Nb、Ti元素形成的是强碳化物，淬火加热时V、Nb、Ti元素随其碳化物部分地固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。淬火后固溶强化马氏体与残余奥氏体，并提高马氏体与残余奥氏体的回火稳定性。高温回火时，V、Nb、Ti元素以各种碳化物的形式从马氏体和残余奥氏体中析出并聚集。
⑺Mo、W、V、Nb、Ti元素有碳化物的析出将增加4Cr3Mo3W4VNb钢的硬度，产生二次硬化现象，但会削弱基体组织的硬度，总体上将保持钢具有一定的高硬度。淬火加热时那些未固溶的Mo、W、V、Nb、Ti元素的碳化物将保持细小颗粒状态，均匀分布于奥氏体中，阻止奥氏体晶粒的长大，起到细化晶粒作用，保证钢具有较高的韧性。淬火后又均匀分布于由马氏体与残余奥氏全组成的基体上，高温回火时均匀分布于铁素体基体上。
⑻Mo、W、V、Nb、Ti元素的未溶碳化物和析出的碳化物与韧性特好的铁素体基体合作，共同作用形成钢的热强性、热稳定性与耐热疲劳性能以及热硬性等。
⑼4Cr3Mo3W4VNb钢钢中中入大量的Cr元素，会改善钢的抗氧化性和耐蚀性。
⑽4Cr3Mo3W4VNb钢中加入Mo可消除钢的回火脆性。
⒉4Cr3Mo3W4VNb钢主要化学成分
0.37%~0.47%C、2.50%~3.50%Cr、2.00%~3.00%Mo、≤0.50%Si、3.50%~4.50%W、1.00%~1.40%V、0.10%~0.20%Nb、0.10%~0.20%Ti、≤0.50%Mn、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊4Cr3Mo3W4VNb钢的热处理工艺
4Cr3Mo3W4VNb钢相变点为：AC1821℃、Ac3880℃、Ar1752℃、Ar3850℃。
4Cr3Mo3W4VNb钢始锻温度1080~1130℃，终锻温度≥900℃，锻造后坑中冷却或砂中冷却并及时退火。
4Cr3Mo3W4VNb钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
不完全等温退火 加热840~860℃，保温5h，710~730℃等温3h，炉冷至500℃以下出炉空冷 217~248HBS Ac1821℃，Ac3880℃。加热温度在Ac1~Ac3线之间，在Ar1752℃线以下等温，以获得粒状珠光体+碳化物组织
淬火 加热1160~1200℃，保温，油冷 55~61HRC 加热时Cr、Si、Mn、Mo、W元素及少量V、Nb元素溶入奥氏体中，提高淬透性，改善回火稳定性。未溶V、Nb元素的碳化物细化晶粒，改善强韧性与耐磨性
回火 第1次， 加热630℃，保温2h，空冷
第2次， 加热600℃，保温2h，空冷 50~54HRC 较高温度回火，合金渗碳体及W、Mo、V、Nb元素的碳化物析出并聚集，出现二次硬化
⒋4Cr3Mo3W4VNb钢的应用
4Cr3Mo3W4VNb钢主要用于制造热锻压模，如热镦模、热冲模、热挤压模等。与3Cr2W8V钢相比，其使用寿命有较大的提高。工作时自身温度不宜超过700℃。