<p>!<a href="https://mj7.cn/uploads/default/original/1X/img_lib/模具钢材/模具钢材 材料 性能_15.png">3Cr2W8V模具钢相关示意图</a>\n\n# 3Cr2W8V模具钢</p>

<h3>概述</h3>

<p>3Cr2W8V是<strong>铬钨钒系热作模具钢</strong>，属于高钨热作模具钢，具有优良的红硬性和高温强度，适合高温高压锻造和压铸工艺，是传统经典热作模具钢牌号。</p>

<h3>国家标准对应牌号</h3>

<ul>
<li>中国GB：<strong>3Cr2W8V</strong></li>
<li>美国AISI：<strong>H21</strong></li>
<li>日本JIS：<strong>SKD5</strong></li>
</ul>

<h3>化学成分</h3>

<table>
<tr><td>元素</td><td>含量（%）</td></tr>
<tr><td>C</td><td>0.30 ~ 0.40</td></tr>
<tr><td>Si</td><td>0.10 ~ 0.40</td></tr>
<tr><td>Mn</td><td>0.20 ~ 0.40</td></tr>
<tr><td>Cr</td><td>2.20 ~ 2.70</td></tr>
<tr><td>W</td><td>7.50 ~ 9.00</td></tr>
<tr><td>V</td><td>0.20 ~ 0.50</td></tr>
<tr><td>P</td><td>≤ 0.030</td></tr>
<tr><td>S</td><td>≤ 0.030</td></tr>
</table>

<h3>物理性能</h3>

<h4>密度</h4>
<ul>
<li><strong>密度</strong>：7.85 g/cm³（约 7850 kg/m³）</li>
</ul>

<h4>弹性模量</h4>
<ul>
<li><strong>E = 210 GPa</strong> （室温）</li>
</ul>

<h4>线膨胀系数</h4>
<ul>
<li>（20 ~ 600℃）：11.0 ~ 12.0 × 10⁻⁶ /℃</li>
</ul>

<h3>硬度</h3>

<ul>
<li>退火状态：≤ 255 HB</li>
<li>淬火回火后：<strong>48 ~ 56 HRC</strong>（常用范围）</li>
<li>压铸模具：50 ~ 54 HRC</li>
<li>锻压模具：48 ~ 52 HRC</li>
</ul>

<h3>热处理工艺</h3>

<h4>1. 退火</h4>
<ul>
<li>温度：800 ~ 840℃</li>
<li>冷却：随炉缓慢冷却（≤ 20℃/h 冷却到 500℃ 出炉）</li>
<li>硬度：≤ 255 HB</li>
<li>目的：降低硬度，便于切削，消除内应力</li>
</ul>

<h4>2. 淬火</h4>
<ul>
<li>预热：600 ~ 650℃ 二次预热</li>
<li>淬火温度：1050 ~ 1100℃（一般 1070 ~ 1080℃ 常用）</li>
<li>冷却：油淬（油温 30 ~ 60℃）冷却到 150 ~ 200℃ 出油空冷</li>
<li>淬透性：直径 ≤ 80mm 可以淬透</li>
</ul>

<h4>3. 回火</h4>
<ul>
<li>温度：560 ~ 640℃</li>
<li>次数：一般回火 <strong>2 ~ 3次</strong>，每次保温 2 ~ 3h</li>
</ul>

<table>
<tr><td>要求硬度 (HRC)</td><td>回火温度 (℃)</td></tr>
<tr><td>54 ~ 56</td><td>560 ~ 580</td></tr>
<tr><td>50 ~ 54</td><td>580 ~ 600</td></tr>
<tr><td>48 ~ 50</td><td>600 ~ 620</td></tr>
</table>

<h3>性能特点</h3>

<p> <strong>优点</strong>：</p>
<ul>
<li><strong>优良的红硬性</strong> —— 高温下保持高硬度，适合高温长时间工作</li>
<li><strong>较高的高温强度</strong> —— 承受高温压力不易变形</li>
<li><strong>较好的耐磨性</strong> —— 适合铝合金压铸</li>
</ul>

<p> <strong>缺点</strong>：</p>
<ul>
<li><strong>韧性较差</strong> —— 抗热疲劳性能不如 H13，容易热疲劳开裂</li>
<li><strong>导热性较差</strong> —— 升温降温应力大</li>
<li><strong>价格较高</strong> —— 含钨量高，成本高于 5CrNiMo/H13</li>
</ul>

<h3>应用领域</h3>

<p>3Cr2W8V适合<strong>高温工况</strong>：</p>

<ul>
<li><strong>铝合金压铸模具</strong> —— 尤其是型腔较深、生产批量大的模具</li>
<li><strong>高温热锻模具</strong> —— 工作温度 600 ~ 700℃</li>
<li><strong>铜合金压铸模具</strong></li>
<li><strong>热挤压模具</strong> —— 钢铁和有色金属挤压</li>
<li><strong>精压模</strong></li>
<li><strong>镰刀、剪刀</strong> —— 冷切刀具也可使用</li>
</ul>

<h3>对比其他热作模具钢</h3>

<table>
<tr><td>性能</td><td>3Cr2W8V</td><td>H13</td><td>5CrNiMo</td></tr>
<tr><td>红硬性</td><td></td><td></td><td></td></tr>
<tr><td>韧性</td><td></td><td></td><td></td></tr>
<tr><td>抗热疲劳</td><td></td><td></td><td></td></tr>
<tr><td>价格</td><td>中高</td><td>中</td><td>低</td></tr>
</table>

<h3>使用建议</h3>

<ol>
<li><strong>推荐应用场合</strong>：</li>
<ul>
<li>铝合金压铸，尤其是型腔复杂、批量大</li>
<li>高温热挤压</li>
<li>工作温度 600 ~ 700℃ 的锻模</li>
</ul>
</ol>

<ol>
<li><strong>不推荐</strong>：</li>
<ul>
<li>大中型复杂结构锻模（韧性不足容易开裂）→ 选 5CrNiMo</li>
<li>普通中小型锻模 → 选 5CrMnMo 性价比更高</li>
</ul>
</ol>

<ol>
<li><strong>表面处理</strong>：</li>
<ul>
<li>氮化处理可提高表面硬度和耐磨性，延长模具寿命 20 ~ 30%</li>
<li>渗碳处理可改善表面性能</li>
</ul>
</ol>

<h3>常见失效原因及预防</h3>

<table>
<tr><td>失效形式</td><td>常见原因</td><td>预防措施</td></tr>
<tr><td>热疲劳开裂</td><td>韧性不足、冷热循环应力</td><td>预热模具、控制浇注温度、回火充分</td></tr>
<tr><td>型腔塌陷</td><td>温度过高、红硬性不足</td><td>降低浇注温度、保证硬度足够</td></tr>
<tr><td>粘铝粘模</td><td>脱模剂选用不当</td><td>选用合适脱模剂、适当氮化</td></tr>
</table>

<hr>
<p><em>本文整理自模极社百科，分类：【模具材料】</em></p>

<hr>

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<p>[mj-steel-query]</p>

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<p><em> 提示：以上计算工具为纯前端实现，数据仅在本地运算，不会上传至服务器。</em></p>

<hr>
<h4> 相关标准参考</h4>
<ul>
<li>GB/T 12555 塑料注射模模架</li>
<li>JB/T 6057 塑料模成型零件技术条件</li>
</ul>

<hr>
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