3Cr2Mo塑料模具鋼-3Cr2Mo特性_化學(xué)成分_熱處理工藝及3Cr2Mo應(yīng)用
3Cr2Mo鋼是我國引入美國牌號為P20的塑料模具鋼，屬預(yù)硬型塑料模具鋼。該鋼在國內(nèi)外得到廣泛使用，3Cr2Mo鋼綜合力學(xué)性能好，淬透性高，可以使較大的截面獲得較均勻的硬度，并具有很好的拋光性，模具表面粗糙度低。
⒈3Cr2Mo鋼的特性
⑴、3Cr2Mo鋼中加入Cr、Mn元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強(qiáng)化鐵素體和溶入滲碳體Fe3C中形成合金滲碳體（Cr、Mn、Fe）3C。
⑵、3Cr2Mo鋼中加入Mo元素主要是消除回火脆性，兼有細(xì)化晶粒和溶入滲碳體Fe3C中形成合金滲碳體（Cr、Mn、Mo、Fe）3C以及固溶強(qiáng)化鐵素體。
⑶、3Cr2Mo鋼淬火加熱時，Cr、Mn元素完全固溶于奧氏體中，Mo元素大部分溶入奧氏體中，Cr、Mn、Mo元素共同作用，提高鋼的淬透性。極少量未溶的Mo元素會以其碳化物的形式遺留，起到細(xì)化晶粒作用。
⑷、3Cr2Mo鋼淬火后，Cr、Mn、Mo元素固溶強(qiáng)化基體組織，并改善基體組織的回火穩(wěn)定性。
⑸、3Cr2Mo鋼高溫回火時，部分Cr、Mn、Mo元素從基體組織中擴(kuò)散到析出的滲碳體Fe3C中形成合金滲碳體（Cr、Mn、Mo、Fe）3C。
⑹、3Cr2Mo鋼中碳保持在0.30%左右，便于強(qiáng)度與韌性的良好配合。
⑺、3Cr2Mo鋼中含有大量的Cr元素，具有一定的耐蝕性和抗氧化性。
⒉3Cr2Mo鋼主要化學(xué)成分
0.28%~0.40%C、0.20%~0.80%Si、0.60%~1.00%Mn、1.40%~2.00%Cr、0.30%~0.55%Mo、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊3Cr2Mo鋼的熱處理工藝
3Cr2Mo鋼相變點為：Ac1770℃、Ac3825℃、Ar1640℃、Ar3760℃、Ms335℃、Mf180℃。
3Cr2Mo鋼始鍛溫度1070~1100℃，終鍛溫度850℃，鍛造后砂中冷卻或緩慢冷卻。
3Cr2Mo鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數(shù) 硬度要求 工藝特點
完全等溫退火 加熱840~860℃，保溫2h，710~730℃等溫4h，爐冷至500℃以下出爐空冷 ≤229HBS 消除殘余應(yīng)力，降低硬度，改善組織
去應(yīng)力退火 加熱720~740℃，保溫2h，爐冷至500℃以下出爐空冷 ≤229HBS 消除殘余應(yīng)力，消除加工硬化
淬火 加熱850~880℃，保溫，油冷或空冷 50~52HRC 加熱溫度高于Ac3825℃線，Cr、Mo元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩(wěn)定性
回火 加熱580~640℃，保溫2h，空冷 28~36HRC 獲得回火索氏體組織
氣體滲碳 加熱900~920℃，以0.15~0.2mm/h計保溫時間  加熱溫度不超過920℃，以避免晶粒長大
滲碳后淬火與回火 淬火：加熱850~880℃，保溫后油冷 60~65HRC 強(qiáng)調(diào)表層硬度采用較高溫淬火，強(qiáng)調(diào)表層韌性采用較低溫淬火
 回火：加熱160~200℃，保溫2h，空冷 表：58~62HRC
心：28~36HRC 消除殘余應(yīng)力，獲得回火馬氏體組織
氣體碳氮共滲 共滲溫度840~860℃，出爐油冷 60~65HRC 心部保持強(qiáng)韌性的同時，表層獲得高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性與耐蝕性
 回火溫度150~180℃，出爐空冷 表：58~62HRC
心：28~36HRC 
⒋3Cr2Mo鋼的應(yīng)用
在制造模具前，3Cr2Mo鋼需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度控制在28~35HRC之間，再經(jīng)冷加工制成模具后，直接使用。這既能保證鋼具有一定的強(qiáng)度、硬度與耐磨性，滿足使用性能，又能保持鋼制成模具后不再發(fā)生變形，保證模具的精度。因此3Cr2Mo鋼適宜制造大、中型和精度要求較高的塑料模具，3Cr2Mo鋼也常用于制造低熔點合金，如錫、鋅、鉛等合金的壓鑄模。
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