从3Cr2W8V钢淬火温度和回火温度与硬度的关系,可以看出随着淬火温度的升高,钢的硬度值增加,而在同一淬火温度下,则在550℃左右回火时硬度值最大,3Cr2W8V钢淬火、回火温度与硬度的关系见表1。
3Cr2W8V钢在650℃回火时,其冲击韧性值最低,即回火脆性区,故不宜在该温度区间回火。需要注意的是该钢在1100℃以下淬火,获得的是4~6级的中等晶粒,没有二次硬化峰的出现,当超过1150℃晶粒才会明显长大。因此对于要求韧性较高的模具则应选用较低的淬火温度,例如1030~1060℃,而要求红硬性较高的模具则使用较高的淬火温度,如1130~1140℃,关于加热时间,通常按0.5min/mm计算即可。但不超过1150℃以上,否则晶粒过于粗大,将降低其力学性能,无法获得要求的技术指标。
表1 3Cr2W8V钢淬火、回火温度与硬度的关系
淬火温度/℃ 淬火硬度(HRC) 不同回火温度下的硬度值
1050 49 46 47 43 40 36 31
1075 50 47 48 44 41 37 32
1100 52 48 49 45 42 40 34
1150 55 49 53 50 47 45 36
1250 57 — 54 52 — 49 40
综上所述,通过分析3Cr2W8V钢的热处理工艺与硬度的关系,在具体模具的硬度、韧性以及强度的选择上,应基于其服役条件和失效形式进行正确的选择,只有这样才能确保模具具有长的使用寿命,不会出现早期的非正常失效形式。通常的经验是采用的淬火温度愈高则回火的温度就愈高,如淬火温度为1075℃、1100℃、1150℃,其回火温度相应为580~610℃、590~620℃、610~630℃,说明随着淬火温度的提高,碳化物溶解的愈多,在回火时阻止钢软化的能力就愈强。