含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN是一種新型的耐蝕塑料模具鋼，由于N元素的加入，碳化物和氮化物均勻分布，以及更為堅(jiān)硬的馬氏體都可以提高鋼材的耐磨性及耐蝕性，實(shí)現(xiàn)了耐磨性（硬度）、韌性和耐蝕性的良好結(jié)合，超越以往塑料模具材料。該鋼應(yīng)用于塑料加工用工具（模具）方面、航空工業(yè)特殊零件用工具以及高耐蝕軸承用工具等領(lǐng)域。

　　含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN采用真空精煉＋氣體保護(hù)電渣重熔的冶煉方法，得到了極高純凈度，試驗(yàn)料的化學(xué)成分見表1；經(jīng)開坯、軋制、退火后的鋼材，切取55mm×10mm×7mm沖擊試樣一套，15mm×20mm硬度試樣兩套及Φ8mm×120mm拉伸試樣。

　　表1  鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）　　

　　在SX2-12-10及SX-10-13熱處理電爐中進(jìn)行熱處理試驗(yàn)。在TH300洛氏硬度計(jì)上，根據(jù)GB/T230.1-2009確定金屬材料硬度。在NI500C沖擊試驗(yàn)機(jī)上，根據(jù)GB/T229-2007確定金屬材料沖擊韌性。在WDW3300拉伸試驗(yàn)機(jī)上，根據(jù)GB/T228.1-2009，測(cè)試金屬材料拉伸性能。在Axiovert 40 MAT金相顯微鏡下進(jìn)行顯微組織檢驗(yàn)。

　　淬火試驗(yàn)：對(duì)切取的一套硬度試樣，選取970～1090℃進(jìn)行淬火（冷卻方式采用油冷），再進(jìn)行硬度測(cè)試。在1040℃時(shí)硬度值最高。因此淬火溫度選擇1040℃，進(jìn)行下一步的回火試驗(yàn)。

　　回火硬度試驗(yàn)：對(duì)第二套硬度試樣經(jīng)1040℃淬火后，進(jìn)行180～570℃回火試驗(yàn)，再進(jìn)行硬度測(cè)試。

　　回火沖擊試驗(yàn)：根據(jù)以上淬火＋回火試驗(yàn)的硬度測(cè)試結(jié)果，對(duì)經(jīng)1040℃淬火后的沖擊試樣，進(jìn)行180～530℃回火試驗(yàn)，再進(jìn)行沖擊性能測(cè)試。

　　對(duì)經(jīng)1040℃淬火＋350℃回火后的拉伸試樣進(jìn)行拉伸性能測(cè)試。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明：

　　（1）含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN淬火前需經(jīng)過退火處理，以獲得均勻細(xì)小的顯微組織，再進(jìn)行淬火＋回火處理，可以獲得高的硬度、強(qiáng)度。

　　（2）該鋼合理的熱處理工藝為：1030～1040℃淬火＋250～530℃回火，硬度值達(dá)到52.0HRC以上，強(qiáng)度值達(dá)到1800MPa以上，沖擊韌性達(dá)到20J以上，具有高硬度、高強(qiáng)度及所需的韌性。