3Cr2Mo

用於製作冷結構製件等的模具鋼

3Cr2Mo是國際上較廣泛應用的塑料模具鋼,其綜合力學性能好,淬透性高,可以使較大截面的鋼材獲得教較均勻的硬度,並具有很好的拋光性能,模具表面光潔度高。用該鋼製造模具時,一般先進行調質處理,硬度為HRC28~35(即預硬化),再經冷加工製造成模具后,可直接使用。這樣,即保證模具的使用性能,又避免熱處理引起模具的變形。因此,該鋼種宜於製造大。中型的和精密的塑料模具以及低熔點錫,鋅,鉛合金用的壓鑄模等。

概述


簡介

國產模具鋼:3Cr2Mo(P20)
使用標準:GB/T 1299-1985
熱作模具鋼,是引進美國的 P20中碳 Cr-Mo系塑料模具鋼。適用於製作塑料模和壓鑄低熔點金屬的模具材料。此鋼具有良好的可切削性及鏡面研磨性能。P20已預先硬化處理至285-330HB(30-36HRC),與瑞典618德國GS-2311狀態相當,可直接用於制模加工,並具有尺寸穩定性好的特點,預硬鋼材才可滿足一般用途需求,模具壽命可達50W模次。

化學成份

3C r2Mo鋼的化學成分(GB/T1299-2000)w/%
CSiMnPSCrMoNi
0.28-0.40.2-0.80.6-1≤0.03≤0.031.4-20.3-0.550.85-1.15

材料特性

● 真空脫氣精鍊處理鋼質純凈,適合要求拋光或蝕紋加工塑膠模
● 預硬狀態供貨,無需在熱處理可直接用於模具加工,縮短工期。
● 經鍛軋制加工,組織緻密,100%超聲波檢驗,無氣孔,針眼缺陷。

主要用途

3Cr2Mo板料
3Cr2Mo板料
● 熱塑性塑膠注塑模具,擠壓模 具。
● 熱塑性塑料吹塑模具。
● 重載模具主要部件。
● 冷結構製件。
● 常用於製造電視機殼,洗衣機,冰箱內殼,水桶等。
3Cr2Mo鋼是一種通用型預硬化塑料模具鋼, 是目前各國應用較廣泛的一種塑料模具鋼。由美國AISI的P20轉化過來的預硬性塑料模具鋼, 並已納入國標。經調質處理后可以進行機械加工。具有良好的可加工性和鏡面研磨拋光性能, 機械加工成形后, 型腔變形及尺寸變化小, 經熱處理后可提高表面硬度和模具使用壽命。
該鋼具有較好的淬透性及一定的韌性, 可以進行滲碳, 滲碳淬火后表面硬度可達65HRC, 具有較高的熱硬度及耐磨性。因供貨狀態已進行了預硬化處理, 可直接加工成形后拋光、裝配。
該鋼經滲碳、滲氮、氮碳共滲或離子滲氮后再拋光, 表面粗糙度可以降到0.03μm左右, 模具表面光亮度可進一步提高, 而且模具使用壽命大大提高。
對於要改鍛成坯料后再加工成形的模具, 其工藝路線為:下料葉改鍛→球化退火→刨或銑六面→預硬處理 (34~42HRC) →機械粗加工→去應力退火→機械精加工→拋光→裝配。

物理性能


性能指標

1) 密度: 7.31g/cm3。
2) 線脹係數:溫度 18 ~100℃/18 ~200°C/18 ~300°C/18 ~400°C/18 ~500°C/18 ~600℃/18 ~700℃, 線脹係數 11.9 ×10-6K-1/12.20 ×10-6K-1/12. 50×10-6K-1/12. 81 ×10-6K-1/13.11 ×10-6K-1/13.41×10-6K-1/13.71×10-6K-1
3) 彈性模量: (20°C) 212000MPa, 切變模量(室溫) 為825000MPa, 泊桑比0.288
4)熱導率: 溫度20℃/100℃/200°C/300°C/400°C,熱導率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)]

加硬處理

為提高模具壽命達到80萬模次以上,可對預硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現。淬火時先在500-600℃預熱2-4小時,然後在850-880℃保溫一定時間(至少2小時),放入油中冷卻至50-100℃出油空冷,淬火后硬度可達50-52HRC,為防止開裂應立即進行200℃低溫回火處理,回火后,硬度可保持48HRC以上

氮化處理

氮化處理可得到高硬度表層組織,氮化后的表層硬度達到650-700HV
(57-60HRC)模具壽命可達到100萬次以上,氮化層具有組織緻密,光滑特點,模具的脫模性及抗濕空氣及鹼液腐蝕性能提高。

熱處理


預處理

3C r2Mo鋼的預先熱處理曲線示於圖4-4-1和圖4-4-2
3Cr2Mo
3Cr2Mo
3Cr2Mo
3Cr2Mo

淬火

3C r2Mo鋼推薦的淬火曲線示於表4-4-6.與淬火有關曲線示於圖4-4-3~圖4-4-6
表4-4-6 3C r2Mo鋼推薦的淬火規範
淬火加熱溫度/℃冷卻方式
850~880
3Cr2Mo鋼奧氏體連續冷卻曲線
3Cr2Mo鋼奧氏體連續冷卻曲線
3Cr2Mo鋼奧氏體等溫轉變曲線
3Cr2Mo鋼奧氏體等溫轉變曲線
淬火溫度對3Cr2Mo鋼硬度的影響
淬火溫度對3Cr2Mo鋼硬度的影響

回火

3C r2Mo鋼的回火有關曲線示於圖4-4-7和圖4-4-8,推薦的回火規範示於表4-4-7.
圖4-4-7
圖4-4-7
圖4-4-8
圖4-4-8
表4-4-7 3C r2Mo鋼推薦的回火規範
回火溫度/℃冷卻方式
580~640空冷

對應國外牌號


中國(GB)美國(AISI/ASTN)德國(DIN日本(JIS)瑞典(ASAN)奧地
3Cr2MoP201.2311PDS-3618M202