3Cr2Mo鋼，相當于美國鋼號AISIP20，是一種低雜質含量的合金結構鋼，稱為預硬型塑料模具鋼，此鋼最適宜制作形狀復雜的大、中型精密塑料模具。這種鋼是將熱加工的模塊，預先進行調質處理，以獲得所要求的性能，再進行刻模加工，待模具成型后，不需要再進行最終熱處理就可以直接使用。從而可以避免由于熱處理而引起的模具變形和裂紋問題。

預硬型塑料模具鋼，經爐外精煉或電渣重熔處理后，鋼中的磷、硫含量和雜質含量，按GB/T10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微組織檢驗法》標準評定，雜質總質量分數以不超過1.5級為好。該模具中非金屬夾雜物級別：球狀氧化物D1級、硫化物A2級。硫化物夾雜遠遠超出了標準中給出的級別，而且硫化物夾雜尺寸較大，其中較長的一根硫化物夾雜尺寸約為0.26mm。硫化物夾雜還呈串鏈狀分布，這些串鏈狀分布的硫化物夾雜，破壞了母體金屬的連續性，從而降低了金屬的塑性和強度，也降低了鋼材的橫向性能，特別是塑性和韌性，使材料的力學性能呈各向異性，由于硫化物夾雜含量超標，同時尺寸偏大，所以金屬在經受鍛軋加工時，極易在夾雜物處形成裂紋。材料中尺寸較大的硫化物夾雜，就是裂紋源。

3Cr2Mo預硬型塑料模具鋼，經淬火+高溫回火后，正常顯微組織為：回火索氏體+鐵素體。該模具經調質熱處理后，組織出現明顯異常，一側為正常調質熱處理后的組織，組織為回火索氏體+鐵素體；另一側則為嚴重的帶狀組織，這是由于材料在鍛造過

程中，鍛造方式不當而產生的。存在有鐵素體條帶的帶狀組織，叫不可逆帶狀組織，這種帶狀組織經熱處理無法消除。所以模具經淬火+高溫回火后，嚴重的帶狀組織通過組織遺傳效應又被保留下來。模具中嚴重的帶狀組織加上被拉長的硫化物夾雜，使材料橫向塑性指標，特別是沖擊韌度顯著降低。裂紋源增加，裂紋擴展抗力明顯減小，成為裂紋擴展的有利條件，最終導致模具早期失效。

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