浅谈高耐热性热作模具钢3Cr2W8V的原材料检验项目内容

3Cr2W8V钢的原材料检验项目包括：⑴、亚稳定共晶碳化物分布；⑵、二次碳化物网；⑶、脱碳层测定和球化组织检验。
3Cr2W8V钢是一种高热强钢，性能类似于美国AISI H21钢。3Cr2W8V钢是早期我国热作模具的传统用钢，在弘超模具钢产品系列中属高耐热性热作模具钢，3Cr2W8V钢一般用于热挤压模具、红冲模具、压铸模具等。
3Cr2W8V钢含有较多的硬化物形成元素铬、钨等，并具有二次硬化效应，因而在高温下有较高的强度、硬度和热稳定性，具有很高的抗回火能力和热强性，常用来制作工作温度达650~700℃的模具。但是3Cr2W8V钢的韧性和抗急冷急热的热疲劳能力较差，均低于铬系热作模具钢（如：4Cr5MoSiV1、HD钢、GR钢、Y4钢、Y10钢、HCH2011等），易使模腔产生龟裂和导致早期脆断失效，因此3Cr2W8V钢适宜制作工作温度较高，但冲击载荷较小和不剧烈冷却的中小机锻模、铝铜压铸模、挤压模等。高寿命热作模具，弘超建议选择瑞典一胜百模具钢、日本大同模具钢、瑞典乌德霍姆工具钢、日本日立模具钢等进口高寿命型热作模具钢。
3Cr2W8V钢正常的退火组织是细球状和点状珠光体，其间有少量分散分布的颗粒状共晶碳化物（亚稳定）见下图所示。

市场上供应的3Cr2W8V钢材都是退火组织，改锻后必须重新球化退火。3Cr2W8V钢等温球化退火工艺如下：缓慢加热到830℃~850℃，保温2~4h，冷却到700℃~720℃，再保温3~4h，然后炉冷到500℃左右出炉。目前，很多资料推荐采用锻造余热淬火-高温回火新工艺。该工艺的主要内容是：将锻造好的红热模坯在空气中停留数秒钟，让变形后的奥氏体完成回复和再结晶过程，然后直接油冷淬火到100℃~150℃，并立即在850℃左右高温回火2h，冷却后即可进行机械加工。这样获得的球化组织，其碳化物能达到超细化的水平，碳化物都呈点状，共晶碳化物的形态和分布也能得到明显的改善。在改善3Cr2W8V钢模坯质量的同时，还可以节约能源，缩短生产周期。这种锻造余热淬火-高温回火新工艺完全可以取代球化退火工艺，作为最佳的预备热处理，机械加工后再进行最终的常规热处理。该工艺推广以后，获得了明显的经济效益，不但节能，而且提高了模具使用寿命。
停锻温度偏高，冷却缓慢，奥氏体会析出二次碳化物网络。球化退火前，必须先正火消除二次碳化物网，然后再进行球化退火。球化退火温度偏高，也会出现二次碳化物网。3Cr2W8V钢模坯长时间在870℃~880℃保温，会使钢中M6C型碳化物转变为MC型碳化物而稳定化，在随后淬火加热时，它们不易溶于奥氏体中，使奥氏体中碳及合金元素溶入量不足，使淬火后硬度从48~57 HRC下降到41~46 HRC，而且热强性也下降。
所以，原材料及改锻退火后的模坯要进行下面几项检查：
⑴、亚稳定共晶碳化物分布；⑵、二次碳化物网；⑶、脱碳层测定和球化组织检验。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司技术中心
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