3Cr2Mo to stal do formowania tworzyw sztucznych podlegająca chińskiemu systemowi GB/T, a jej odpowiednikiem jest stal ASTM/AISI P20 Stal nierdzewna w Stanach Zjednoczonych i DIN 1.2311 w Niemczech. Jej głównym zastosowaniem jest produkcja form, w szczególności form wtryskowych do tworzyw sztucznych i form do odlewania ciśnieniowego, które obsługują stopy o niższej temperaturze topnienia.

1. Skład chemiczny stali 3Cr2Mo (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Kr	Mo	P	S
0,28～0,40	0,20–0,80	0,60–1,00	1,40–2,00	0,30–0,55	≤0,030	≤0,030

2. Właściwości fizyczne stali 3Cr2Mo

2.1 Temperatury krytyczne stali 3Cr2Mo

Punkt krytyczny	Ac₁	Ac₃	Ar₁	Ar₃	SM	Mf
Temperatura (w przybliżeniu) /°C	770	825	640	760	335	180

2.2 Współczynnik rozszerzalności liniowej stali 3Cr2Mo

Temperatura/°C	18 ~ 100	18 ~ 200	18 ~ 300	18 ~ 400	18 ~ 500	18 ~ 600	18 ~ 700
Współczynnik rozszerzalności liniowej α / x 10⁻⁶ °C⁻¹	11.90	12.20	12.50	12.81	13.11	13.41	13.71

2.3 Przewodność cieplna stali 3Cr2Mo

Temperatura/°C	20	100	200	300	400
Przewodność cieplna λ / [W/(m·K)]	36.0	33.4	31.4	30.1	29.3

2.4 Inne właściwości fizyczne stali 3Cr2Mo

Gęstość / (g/cm³)	Współczynnik Poissona μ	Moduł sprężystości (temp. pokojowa) E/MPa	Moduł ścinania (temp. pokojowa) G/MPa
7.81	0.288	212000	825000

3. Gorąco Specyfikacja procesu kucia stali 3Cr2Mo

Przedmiot	Temperatura ogrzewania/°C	Początkowa temperatura kucia/°C	Temperatura końcowego kucia/°C	Chłodzenie
Sztabka stali	1180 ~ 1200	1130 ~ 1150	≥850	Chłodzenie dołu
Kęsy stalowe	1120 ~ 1160	1070 ~ 1100	≥850	Chłodzenie piaskowe lub powolne chłodzenie

4. Obróbka cieplna Stal 3Cr2Mo

4.1 Podgrzewanie wstępne

Wstępny plan obróbki cieplnej	Temperatura ogrzewania/°C	Temperatura izotermiczna	Twardość HBW
Wyżarzanie izotermiczne	840 ~ 860°C × 2 godz.	710 ~ 730°C × 4 godz., schłodzić w piecu do temperatury poniżej 500°C, a następnie schłodzić na powietrzu	≤229
Odpuszczanie w wysokiej temperaturze	720 ~ 740°C × 2 godz.	Schłodzić w piecu do temperatury poniżej 500°C, a następnie schłodzić na powietrzu	≤229

4.2 Proces hartowania i odpuszczania

Specyfikacja hartowania			Specyfikacja hartowania
Temperatura hartowania/°C	Metoda chłodzenia	Twardość HRC	Temp. odpuszczania/°C	Metoda chłodzenia	Twardość HRC
850 ~ 880	Chłodzenie oleju	50 ~ 52	580 ~ 640	Chłodzenie powietrzem	28 ~ 36

Notatka: Stal 3Cr2Mo może być nawęglana, azotowana, węgloazotowana lub azotowana jonowo przed polerowaniem. Wartość chropowatości powierzchni Ra Można zmniejszyć do 0,03 μm. Twardość powierzchni formy może zostać dodatkowo zwiększona, a żywotność formy może zostać wydłużona.

5. Właściwości mechaniczne

Stal hartowana wstępnie 3Cr2Mo charakteryzuje się wysoką hartownością, co pozwala stali o większych przekrojach uzyskać bardziej równomierną twardość, a jej kompleksowe właściwości mechaniczne są dobre. Stal ta charakteryzuje się doskonałą polerowalnością, a chropowatość powierzchni form z niej wykonanych jest niska. Stal jest hartowana wstępnie w fabryce do twardości 28–35 HRC. Po obróbce plastycznej na zimno w formie, nadaje się do bezpośredniego użycia, co pozwala uniknąć jej odkształcenia spowodowanego obróbką cieplną. Po ponownym odkuciu jest ponownie poddawana obróbce cieplnej zgodnie z wymaganiami technicznymi formy.

Wpływ temperatury odpuszczania na właściwości mechaniczne stali 3Cr2Mo

Temp. odpuszczania/°C	Twardość HRC	Rₘ/MPa	Rₑₗ/MPa	A(%)	Z(%)	aₖ/(J/cm²)
450	42	—	—	—	—	50
500	41	1350	1200	11	52	60
550	38	1250	1200	14	58	80
600	33	1010	1140	17	65	115
650	26	900	720	20	58	150
700	21	790	600	23	69	180

6. Zastosowania

Stal 3Cr2Mo charakteryzuje się dobrymi, wszechstronnymi właściwościami mechanicznymi i wysoką hartownością, co pozwala na uzyskanie równomiernej twardości nawet przy dużych przekrojach. Stal ta charakteryzuje się doskonałymi właściwościami polerowania, co przekłada się na niską chropowatość powierzchni form. Podczas produkcji form z tej stali, jest ona zazwyczaj najpierw poddawana odpuszczaniu, co pozwala na uzyskanie twardości 28–35 HRC (tj. hartowaniu wstępnemu), a następnie obróbce plastycznej na zimno, formującej, która może być bezpośrednio użyta, co pozwala uniknąć odkształceń spowodowanych obróbką cieplną. Dlatego ten gatunek stali nadaje się do produkcji dużych, średnich i precyzyjnych form do tworzyw sztucznych, a także form do odlewania ciśnieniowego stopów o niskiej temperaturze topnienia (takich jak stopy cyny, cynku i ołowiu).

Do bardziej wymagających zastosowań, takich jak odlewanie ciśnieniowe aluminium w dużych ilościach lub wyjątkowo duże i wysokowydajne formy z tworzyw sztucznych, dostępne są alternatywne gatunki, takie jak 4Cr5MoSiV1 (H13) lub 3Cr2MnNiMo (P20+Ni / 1,2738) może być lepszym rozwiązaniem.