3Cr2Mo模具钢

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3Cr2Mo模具钢是引进的美国塑料模具钢常用钢号,也是GB 1299-85《合金工具钢技术条件》中正式纳入标准的唯一一种塑料模具钢,3Cr2Mo钢是一种通用型预硬化塑料模具钢, 是各国应用较广泛的一种塑料模具钢。

3Cr2Mo模具钢材料特性:
    3Cr2Mo钢是一种通用型预硬化塑料模具钢, 是各国应用较广泛的一种塑料模具钢。由美国AISI的P20转化过来的预硬性塑料模具钢, 并已纳入国标。经调质处理后可以进行机械加工。具有良好的可加工性和镜面研磨抛光性能, 机械加工成形后, 型腔变形及尺寸变化小, 经热处理后可提高表面硬度和模具使用寿命。
    该钢具有较好的淬透性及一定的韧性, 可以进行渗碳, 渗碳淬火后表面硬度可达65HRC, 具有较高的热硬度及耐磨性。因供货状态已进行了预硬化处理, 可直接加工成形后抛光、装配。
    该钢经渗碳、渗氮、氮碳共渗或离子渗氮后再抛光, 表面粗糙度可以降到0.03μm左右, 模具表面光亮度可进一步提高, 而且模具使用寿命大大提高。对于要改锻成坯料后再加工成形的模具, 其工艺路线为:下料叶改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理 (34~42HRC) →机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。

3Cr2Mo模具钢状态供货:
塑料模具用扁钢 YB/T 094-1997 规定:
扁钢宽度170~410mm,厚度 25~105mm。
可在29.5~35HRC硬度条件下供货。
预硬态, 硬度≤28HRC; 
退火态, 硬度≤22HRC。

3Cr2Mo模具钢化学成分:
C
Si
Mn
Cr
Mo
P,S
0.28-0.40
0.20-0.80
0.60-1.00
1.40-2.00
0.30-0.55
≤0.030


3Cr2Mo模具钢参考牌号:
中国 GB 标准牌号 3Cr2Mo
中国 YB 标准牌号 SM3Cr2Mo
德国 DIN 标准材料编号1.2311
瑞典一胜百(ASSAB) 标准牌号 618
美国AISI/ASTM标准牌号 P20
美国UNS标准牌号 T51620
国际标准化组织 (lSO) 标准牌号 35CrMo2

3Cr2Mo模具钢工艺性能:
锻造。加热温度1100-1150℃,始锻温度1050-1100℃,终锻温度≥850℃,锻后空冷。
退火。加热温度850℃,保温2-4h,等温温度720℃,保温4-6h,炉冷至500℃,出炉空冷。
淬火及回火。淬火加热温度860-870℃,油淬,540-580℃回火。预硬态硬度为30-35HRC。
化学热处理。3Cr2Mo模具钢具有较好的淬透性及一定的韧性,可以进行渗碳,渗碳淬火后表面硬度可达65HRC。具有较高的热硬度及耐磨性。

3Cr2Mo模具钢力学性能:
850℃淬火,550℃回火的3Cr2Mo模具钢室温力学性能如下表
硬度HRC
σb (MPa)
σ0.2(MPa)
δ5(%)
ψ(%)
αk(J/ cm2)
30
1250
1140
14
58
11.5

3Cr2Mo模具钢物理性能:
1) 密度: 7.85g/cm。
2) 线胀系数:温度 18 ~100℃/18 ~200°C/18 ~300°C/18 ~400°C/18 ~500°C/18 ~600℃/18 ~700℃, 线胀系数 11.9 ×10K/12.20 ×10K/12. 50×10K/12. 81 ×10K/13.11 ×10K/13.41×10K/13.71×10K
3) 弹性模量: (20°C) 212000MPa, 切变模量 (室温) 为825000MPa, 泊桑比0.288
4) 热导率: 温度20℃/100℃/200°C/300°C/400°C,热导率36.0 [W/ (m·K)] /33.4[W/ (m·K)]/31.4[W/ (m·K)]/30.1[W/ (m·K)]/29.3[W/ (m·K)]

3Cr2Mo模具钢工艺规范:
热加工:
    钢锭: 加热温度 1180 ~1200°C, 开始温度 1130~1150°C, 终止温度≥850°C, 坑冷。
    钢坯: 加热温度1120~1160°C, 开始温度 1070~1110°C, 终止温度≥850°C, 砂冷或缓冷。

等温退火:退火温度(850±10)°C, 保温2h, 随炉降温至(720±10)℃, 保温4h, 炉冷至500°C以下, 出炉空冷, 硬度≤229HBW。

高温回火:回火温度 (730 ±10)°C , 保温2h, 炉冷全≤500°C, 出炉空冷。

淬火、回火:淬火温度850 ~880℃ , 油冷, 硬度50 ~52HRC; 回火温度 580 ~640°C , 出炉空冷,硬度 28 ~36HRC

预硬化处理:加热温度 860 ~900°C , 油冷, 回火温度 570 ~70O°C , 空冷, 回火硬度 28~35HRC。

3Cr2Mo模具钢实际应用:
3Cr2Mo模具钢适于制造生产电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等的大型塑料模具,其切削加工性能及抛光性能均显著优于45钢,在相同抛光条件下,3Cr2Mo模具钢表面粗糙度比45钢低1-3级。

3Cr2Mo模具钢典型应用举例如下:
1) 代替传统的45钢, 可用于制作大型注塑模具或挤压成型模。
2) 该钢适宜制作电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具,其可加工性及抛光性均显著优于45钢,在相同抛光条件下,表面粗糙度比45钢低1 ~3级。
3) 适用于压塑模具。
4) 适用于耐蚀性、高精度模具