2CrNi3MoAl1S模具鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應用
2CrNi3MoAl1S鋼屬時效硬化鋼。
⒈2CrNi3MoAl1S鋼的特性
⑴、2CrNi3MoAl1S鋼中加入Cr、Ni元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強化基體組織和改善回火穩定性作用，另外在時效時Ni元素與Mo、Al元素所形成的金屬間化合物將從基體組織中析出。
⑵、2CrNi3MoAl1S鋼中加入Mo、Al元素主要是與此同時Ni元素形成金屬間化合物。此外Mo元素兼有與鋼中的C元素形成鉬的碳化物，起到細化晶粒的作用，Mo元素還可消除回火脆性。Al元素與鋼中的N元素可形成氮化物AlN，也起到細化晶粒的作用。
⑶、2CrNi3MoAl1S鋼中的Si、Mn元素除提高淬透性外，還固溶強化基體組織，并改善鋼的回火穩定性。
⑷、2CrNi3MoAl1S鋼中加入S元素主要是形成硫化物（FeS、MnS），改善鋼的切削加工性能。
⑸、2CrNi3MoAl1S鋼在加工制造成塑料模具之前，需進行固溶處理，油冷之后得到馬氏體與殘余奧氏體組織，硬度達42~45HRC。接著高溫回火，硬度降至28HRC。再接著進行模具生產加工成型，之后進行模具時效處理，金屬間化物析出，硬度回升至40HRC，獲得良好的綜合力學性能，滿足塑料模具的使用要求。
⑹、改善模具表面的硬度與耐磨性以及耐蝕性，可對模具進行各種表面強化處理，如氮化、碳氮共滲等。
⒉2CrNi3MoAl1S鋼主要化學成分
0.20%~0.30%C、0.50%~0.80%Mn、3.00%~4.00%Ni、1.20%~1.80%Cr、0.20%~0.40%Mo、1.00%~1.60%Al、0.20%~0.50%Si、≤0.030%P、≤0.010%S。
⒊2CrNi3MoAl1S鋼的熱處理工藝
2CrNi3MoAl1S鋼相變點為：Ac1710℃、Ac3795℃、Ms405℃。
2CrNi3MoAl1S鋼始鍛溫度1040℃，終鍛溫度850℃，鍛造后緩慢冷卻。
2CrNi3MoAl1S鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點
去應力退火 加熱670~680℃，保溫，空冷 ≤241HBS 消除殘余應力，消除加工硬化
正火 加熱880~900℃，保溫，空冷  加熱溫度在Ac3780℃線之上，細化晶粒，消除組織缺陷，以獲得珠光體+少量鐵素體組織
淬火 加熱880℃，保溫，水冷或空冷 48~50HRC 加熱時Cr、Si、Mn、Ni元素及少量Mo元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩定性。未溶的Mo元素的碳化物及Al氮化物細化晶粒，保持強韌性，提高耐磨性
回火 加熱680℃，保溫4h，空冷 22~24HRC 獲得回火索氏體組織
氣體滲碳 加熱900~920℃，以0.15~0.2mm/h以計保溫時間  加熱溫度不超過920℃，以避免晶粒長大
滲碳后淬火與回火 調質：淬火加熱860℃，保溫后油冷；高溫回火640~680℃，油冷 26~28HRC 細化晶粒，獲得細小的回火索氏體組織，為后續淬火做好組織準備
 淬火：加熱820~840℃，保溫后油冷 60~65HRC 強調表層硬度采用較高溫淬火，強調表層韌性采用較低溫淬火
 回火：加熱160~200℃，保溫2h，空冷 表：58~62HRC
心：30~34HRC 消除殘余應力，獲得回火馬氏體組織
氣體碳氮共滲 共滲溫度840~860℃，出爐油冷 60~65HRC 心部保持強韌性的同時，表層獲得高的強度、硬度、耐磨性與耐蝕性
 回火溫度150~180℃，出爐空冷 表：58~62HRC
心：30~34HRC 
⒋2CrNi3MoAl1S鋼的應用
2CrNi3MoAl1S鋼主要用于制造電子、家電、儀表、玩具、日用品和五金等行業所使用的塑料模具。
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