預硬型塑料模具鋼是根據用戶使用性能和要求進行調質處理，用戶得到材料可直接加工成模具就可以使用的塑料模具鋼，避免了熱處理所造成的脫碳、開裂、變形等缺陷。1.2738塑料模具鋼是常用的預硬型塑料磨具鋼，在實際生產中，厚度小于200mm的鋼板可以采用正交+回火處理供貨，能夠獲得較為理想的組織和性能，但尺寸規格較大時，生產難度增大，容易產生開裂等問題。3Cr2MnNiMoV鋼是鋼鐵研究總院開發的新型高性能預硬化塑料磨具鋼，具有比1.2738鋼更優異的力學性能。研究表明，增加合金元素Mo、V除了提高回火穩定性和淬透性，還能細化晶粒、產生固溶強化、改善碳化物分布，提高力學性能。

在所有微合金化元素中，V是最適合產生穩定而強烈的沉淀強化元素。研究表明，添加的V元素在熱軋態下被隱藏在馬氏體、貝氏體、鐵素體的基體內，在加熱至500℃時析出，主要形成VC和VN化合物，以析出強化方式提高鋼的強度。昆明理工大學材料學院的研究者研究了回火工藝對新型3Cr2MnNiMoV塑料磨具鋼顯微組織和力學性能的影響，為優化鋼材的生產工藝提供參考依據。

實驗鋼采用25kg真空感應爐冶煉，其主要化學成分（質量分數，%）為：0.30C，1.00Mn，2.03Cr，0.21Mo，0.90Ni，0.10V，0.23Si，其余Fe。鋼錠經退火后，鍛造成材，球化退火后進行組織觀察，樣品尺寸為Φ16m×15mm。鋼材經粗加工成不同力學性能試樣毛坯后進行熱處理試驗，熱處理工藝為：750℃預熱30min，在880℃保溫30min，油冷到室溫，然后分別在380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620、640℃空冷回火2h。為了研究回火溫度對3Cr2MnNiMoV鋼力學性能的影響，分別在500、550、600、640℃回火溫度進行熱處理試驗。試驗結果表明：

（1）試驗鋼的淬火組織為馬氏體+殘留奧氏體+未溶碳化物，經380～640℃回火后，隨溫度升高，試驗鋼回火硬度、抗拉強度和屈服強度逐漸降低，而沖擊功和斷面收縮率顯著增加；

（2）試驗鋼經380～640℃回火后組織為回火馬氏體+殘留奧氏體+碳化物，隨回火溫度升高，滲碳體由短桿狀變為球狀，α相發生回復，C和合金元素不斷發生脫落，伴隨著VC析出和（Fe、Mn、Cr、Mo）C相的粗化；

（3）經560℃回火后，試驗鋼具有最佳的綜合力學性能：硬度44HRC，沖擊功65J，抗拉強度1450MPa，屈服強度1300MPa，斷面收縮率61%。試驗鋼的最佳熱處理工藝為880℃淬火+560℃回火。