3Cr2MoVNi模具钢的用途及特性

　　3Cr2MoVNi(代号B2)低合金热作模具钢

　　3Cr2MoVNi(代号B2)等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo相比，45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo，又加入了少量的V，使CCT曲线上的高温转变区上移，低温转变区显著右移，提高了钢的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具经970-990℃淬火，650～680℃回火后，硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化能力，它们的高温强度较5CrNiMo钢高50%，热稳定性高出100～150℃，冲击韧性则相当。另外，钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具，模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。

　　一、特性

　　(一)机械性能

　　高强度与硬度

　　铬(Cr)在3Cr2MoVNi模具钢中是提高硬度和强度的关键元素之一。铬能与碳形成多种碳化物，如Cr₂₃C₆等，这些碳化物弥散分布在钢的基体中，起到弥散强化的作用。镍(Ni)元素的加入可以进一步提高钢的强度，同时改善钢的韧性。这种钢经过适当的热处理后，具有较高的硬度和强度，例如在承受较大的成型压力时，模具不易变形，能够保持模具型腔的精度。

　　良好的韧性

　　镍(Ni)元素有助于提高3Cr2MoVNi模具钢的韧性。镍可以降低钢的脆性转变温度，使钢在低温环境下也能保持较好的韧性。此外，适量的钼(Mo)和钒(V)元素可以细化晶粒，进一步改善钢的韧性。在模具的使用过程中，如在受到冲击载荷(例如在注塑模具开合模过程中可能产生的冲击)时，这种钢能够有效抵抗裂纹的产生和扩展，从而延长模具的使用寿命。

　　(二)热性能

　　热稳定性

　　铬(Cr)、钼(Mo)等元素的存在赋予了3Cr2MoVNi模具钢良好的热稳定性。在高温环境下，钢的组织结构相对稳定，不会迅速软化或发生相变。例如，在热作模具的工作过程中，如压铸模具在高温液态金属的反复作用下，这种模具钢能够保持其基本的机械性能，确保模具的尺寸精度和使用寿命。

　　热疲劳性能

　　钼(Mo)和钒(V)元素对提高3Cr2MoVNi模具钢的热疲劳性能有重要作用。热疲劳是热作模具常见的失效形式之一，在模具反复受热和冷却的过程中，由于热应力的作用容易产生裂纹。钼和钒可以提高钢的抗热疲劳能力，使模具在频繁的热循环过程中不易产生热疲劳裂纹。

　　(三)耐腐蚀性

　　耐蚀性原理

　　铬(Cr)元素在3Cr2MoVNi模具钢表面形成一层致密的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜。这层保护膜能够阻止外界的腐蚀介质，如潮湿空气、脱模剂等与钢的基体接触，从而提高模具钢的耐腐蚀性。虽然这种模具钢不是专门的耐腐蚀钢种，但在一般的模具工作环境下，能够有效抵抗腐蚀，保持模具的表面质量和性能。

　　二、用途

　　(一)注塑模具

　　大型注塑模具

　　3Cr2MoVNi模具钢的高强度、良好的韧性和热稳定性使其非常适合制造大型注塑模具。大型注塑模具在注塑过程中需要承受较大的塑料熔体压力，并且由于模具尺寸较大，其受热和冷却不均匀现象较为明显。这种模具钢能够在这种复杂的工作条件下，保持模具的尺寸精度，确保注塑产品的质量。

　　精密注塑模具

　　对于精密注塑模具，3Cr2MoVNi模具钢的热稳定性和耐腐蚀性是其优势。精密注塑模具对型腔尺寸精度要求极高，在长时间的注塑过程中，模具钢的热稳定性能够保证模具尺寸的稳定。同时，耐腐蚀性可以防止模具表面被腐蚀，从而保证注塑产品的高精度。

　　(二)压铸模具

　　铝合金压铸模具

　　在铝合金压铸模具制造中，3Cr2MoVNi模具钢被广泛应用。铝合金压铸过程中，模具要承受高温液态铝合金的高速冲击和高压，同时还要经历反复的加热和冷却过程。这种模具钢的高强度、良好的热疲劳性能和热稳定性能够满足铝合金压铸模具的工作要求，有效提高模具的使用寿命。

　　锌合金压铸模具

　　对于锌合金压铸模具，3Cr2MoVNi模具钢的特性同样适用。锌合金压铸时，模具也面临着高温、高压和热疲劳等问题，这种模具钢能够抵抗这些问题带来的影响，保证锌合金压铸模具的正常运行和产品质量。