3Cr2W8V模具钢

                                           3Cr2W8V模具钢的热处理

3Cr2W8V钢是一典型的高热强型高耐磨热作模具钢，是我国传统的热作模具用钢，应用日久且极为广泛。3Cr2W8V钢合金元素含量较高，特别是W含量较高，因此具有较高的热硬性和良好的抗热磨损性，并且具有较高的高温强度、高温韧度（在550℃有一低值）和热稳定性。3Cr2W8V钢的高温性能与淬火加热温度和高低有关，随着淬火温度的提高而提高。但是高温淬火将使模具的导热性差，易变形开裂，韧度、塑性、热疲劳性能均有所下降。
3Cr2W8V钢碳含量不高，能保证模具具有一定的韧性和良好的导热性。适中的铬含量，能保证钢的淬透性，提高模具表面的抗氧化性能，而又不至于形成太多的碳化物。钒可以细化组织。由于钨、钒元素的存在，可以提高淬火加热温度，而晶粒仍无明显长大。
3Cr2W8V钢碳含量虽然不高，但由于合金元素含量较高，在其他元素的共同作用下，特别是钨含量较高，共析点左移，因此它是共析或过共析钢。如果冶炼不当，钢锭中的元素偏析就特别严重，共晶碳化物的数量会增多，因此易造成模具脆裂报废的事故。高钨钢有脱碳倾向，这是模具磨损快、粘模严重、表面早期出现热疲劳裂纹的原因之一。
目前，3Cr2W8V钢应用逐渐减少，逐渐被新型的热强钢所代替。
（1）预先热处理3Cr2W8V钢锻造后一般采用不完全退火，也可采用等温退火。不完全退火。
不完全退火：加热温度800～820℃，保温2～4h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度207～255HBW。
等温退火：加热温度840～880℃，保温2～4h，等温温度720～740℃，保温2～4h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度≤241HBW。
（2）常规淬火及回火 淬火温度1050～1100℃加热奥氏体化，热油淬火，硬度49～52HRC。
回火温度560～580℃，回火二次，每次2h以上，硬度47～51HRC。
（3）高温淬火及回火 淬火温度1140～1150℃，油冷淬火后的硬度可达55HRC。为减少应力和变形，3Cr2W8V钢不管是高、低温加热淬火都应缓慢升温并且在800～850℃预热均温。或者采取奥氏体化后在空气中预冷到900～950℃再淬油。若用盐浴炉加热，盐浴应有良好的脱氧净化。
回火温度560～580℃，回火二次或三次，每次2h。回火后硬度48～52HRC。
回火温度610～630℃，回火两次，硬度47～49HRC。
回火温度650～655℃，回火两次，硬度42～44HRC。
（4）固溶超细化处理3Cr2W8V钢碳化物的不均匀分布是影响材料性能和模具使用寿命的关键因素。固溶—高温回火是使钢中碳化物细化、颁布均匀的一种有效措施。其工艺规范是：将3Cr2W8V钢锻造模坯加热至1200～1250℃固溶，使所有碳化物基本溶入奥氏体中，然后淬入热油或沸水中，并立即进行高温回火。高温回火温度720～850℃（模坯尚需加工时，选上限温度回火；模具已完成机械加工则选下限温度回火）。最终热处理可选用常规热处理工艺，1100℃加热，油冷淬火。
经上述热处理的3Cr2W8V钢模具组织非常细致，未溶碳化物呈点状，碳化物不均匀分布基本消除，模具使用寿命成倍提高。
（5）模具等温淬火工艺 加热温度为1150℃，在350～450℃等温1h后油冷，组织为下贝氏体+马氏体的混合组织，硬度≥47HRC。等温淬火后采用低温回火为宜，回火温度340～380℃。
等温淬火后获得的贝氏体组织有较高的强韧性，回火稳定性也比常规热处理好，抗冲击性能高，模具变形小，模具使用寿命高。