3Cr2Mo é um aço para moldes plásticos sob o sistema chinês GB/T, e seu aço equivalente é ASTM/AISI P20 aço nos Estados Unidos e DIN 1.2311 na Alemanha. Sua principal aplicação é na fabricação de moldes, particularmente para moldes de injeção de plástico e moldes de fundição sob pressão que trabalham com ligas de baixo ponto de fusão.

1. Composição química do aço 3Cr2Mo (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Cr	Mo	P	S
0,28 a 0,40	0,20 a 0,80	0,60～1,00	1,40～2,00	0,30 a 0,55	≤0.030	≤0.030

2. Propriedades físicas do aço 3Cr2Mo

2.1 Temperaturas críticas do aço 3Cr2Mo

Ponto crítico	Ac₁	Ac₃	Ar₁	Ar₃	Senhora	Mf
Temperatura (aprox.) /°C	770	825	640	760	335	180

2.2 Coeficiente de expansão linear do aço 3Cr2Mo

Temperatura/°C	18 ~ 100	18 ~ 200	18 ~ 300	18 ~ 400	18 ~ 500	18 ~ 600	18 ~ 700
Coeficiente de expansão linear α / x 10⁻⁶ °C⁻¹	11.90	12.20	12.50	12.81	13.11	13.41	13.71

2.3 Condutividade térmica do aço 3Cr2Mo

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

2.4 Outras propriedades físicas do aço 3Cr2Mo

Densidade / (g/cm³)	Razão de Poisson μ	Módulo de elasticidade (temperatura ambiente) E/MPa	Módulo de cisalhamento (temperatura ambiente) G/MPa
7.81	0.288	212000	825000

3. Quente Especificação do processo de forjamento para aço 3Cr2Mo

Item	Temperatura de aquecimento/°C	Temperatura inicial de forjamento/°C	Temperatura final de forjamento/°C	Resfriamento
Lingote de aço	1180 ~ 1200	1130 ~ 1150	≥850	Resfriamento de poço
Tarugo de aço	1120 ~ 1160	1070 ~ 1100	≥850	Resfriamento em areia ou resfriamento lento

4. Tratamento térmico de Aço 3Cr2Mo

4.1 Pré-aquecimento

Plano Preliminar de Tratamento Térmico	Temperatura de aquecimento/°C	Temperatura isotérmica	Dureza HBW
Recozimento Isotérmico	840 ~ 860°C × 2h	710 ~ 730°C × 4h, resfriamento do forno abaixo de 500°C e depois resfriamento ao ar	≤229
Revenimento de alta temperatura	720 ~ 740°C × 2h	Forno resfriado a menos de 500°C e depois resfriado ao ar	≤229

4.2 Processo de têmpera e revenimento

Especificação de têmpera			Especificação de têmpera
Temperatura de têmpera/°C	Método de resfriamento	Dureza HRC	Têmpera Temp./°C	Método de resfriamento	Dureza HRC
850 ~ 880	Resfriamento de óleo	50 ~ 52	580 ~ 640	Resfriamento a ar	28 ~ 36

Observação: O aço 3Cr2Mo pode ser cementado, nitretado, carbonitretado ou nitretado iônico antes do polimento. O valor da rugosidade da superfície Rá pode ser reduzido para 0,03 μm. A dureza da superfície do molde pode ser ainda mais aprimorada e sua vida útil pode ser estendida.

5. Propriedades Mecânicas

O aço pré-endurecido 3Cr2Mo possui alta temperabilidade, o que permite que aços com seções transversais maiores obtenham uma dureza mais uniforme, além de apresentar excelentes propriedades mecânicas. Este aço apresenta excelente desempenho de polimento e a rugosidade superficial dos moldes fabricados com ele é baixa. O aço é pré-endurecido na fábrica para uma dureza de 28 a 35 HRC. Após o trabalho a frio no molde, pode ser utilizado diretamente, evitando a deformação do molde causada pelo tratamento térmico. Após o reforjamento, é submetido a um novo tratamento térmico de acordo com os requisitos de desempenho do molde.

Efeito da temperatura de revenimento nas propriedades mecânicas do aço 3Cr2Mo

Têmpera Temp./°C	Dureza HRC	Rₘ/MPa	Rₑₗ/MPa	Um(%)	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. Aplicações

O aço 3Cr2Mo possui boas propriedades mecânicas abrangentes e alta temperabilidade, permitindo que se obtenha dureza uniforme em seções transversais maiores. Este aço apresenta excelentes propriedades de polimento, resultando em baixos valores de rugosidade superficial para moldes. Na fabricação de moldes a partir deste aço, este é tipicamente submetido primeiro a um tratamento de revenimento, atingindo uma dureza de 28–35 HRC (ou seja, pré-endurecimento), seguido de trabalho a frio para formar o molde, que pode então ser usado diretamente, evitando assim a deformação causada pelo tratamento térmico. Portanto, este tipo de aço é adequado para a fabricação de moldes plásticos de grande, médio e precisão, bem como moldes de fundição sob pressão para ligas de baixo ponto de fusão (como ligas de estanho, zinco e chumbo).

Para aplicações mais exigentes, como fundição de alumínio em alto volume ou moldes de plástico extremamente grandes e de alto desempenho, classes alternativas como 4Cr5MoSiV1 (H13) ou 3Cr2MnNiMo (P20+Ni / 1.2738) pode ser mais adequado.