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3Cr2W8V钢为我国传统热作模具钢,虽然只含有0.3%-0.4%的碳,但该钢因含有较多的钨、铬、钒等碳化物形成元素,故为过共析钢。在凝固过程中,其容易在最后凝固部分因为碳和合金元素的富集偏析而形成网状共晶碳化物,导致模具应力集中而发生早期断裂。另外,3Cr2W8V钢服役条件恶劣,模腔表面受到高温高压液体的反复冲刷,产生较大应力,从而出现龟裂或热疲劳裂纹而使模具失效。所以,如何提高3Cr2W8V钢的韧性和热疲劳性,从而提高模具的使用寿命是一个急需解决的问题。本课题在实验室条件下,针对3Cr2W8V热作模具钢的上述问题,研究了变质处理和热处理对3Cr2W8V钢组织和性能的影响。主要内容如下：(1)利用金相显微镜、场发射扫描电镜以及X射线衍射仪等系统地分析了RE变质剂、K/Na-Ti变质剂和RE-K/Na-Ti复合变质剂对3Cr2W8V钢的影响。结果表明：稀土和K/Na-Ti变质剂均能有效的细化晶粒和改善碳化物的形貌及分布。经过RE-K/Na-Ti复合变质处理后,3Cr2W8V钢的晶粒变得特别细小,碳化物网断裂且呈细片状和点块状弥散地分布在基体上,加入配比为0.3%RE+0.6%K/Na-Ti的变质剂后,变质效果最好。复合变质后的3Cr2W8V钢经过热处理后,析出的二次碳化物也更加细小弥散,显著提高了钢的强韧性和抗热疲劳性,使模具使用寿命大大提高。(2)研究了不同于处理方式、淬火温度、回火温度等工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响。通过对不同热处理工艺组织和性能的分析,确定经RE-K/Na-Ti复合变质的3Cr2W8V钢最佳热处理工艺为：正火+球化退火加1100。C淬火再加640℃+620℃两次回火,得到的组织为回火屈氏体+粒状碳化物,析出的碳化物在基体上均匀、弥散分布。(3)3Cr2W8V热作模具钢加入0.3%RE+0.6%K/Na-Ti变质剂后,由于稀土与K/Na元素都有很强的脱氧、脱硫能力,钢中的氧、硫含量大幅减少。复合变质剂中的稀土元素与模具钢中的氧、硫等形成复杂的球形RE-O-Al-S夹杂,球形夹杂物对基体的割裂作用明显减小,使裂纹不容易萌生和传播。(4)力学性能测试结果表明：3Cr2W8V热作模具钢经复合变质处理及热处理后硬度可达HRC47.6,冲击韧性达34.5J/cm2,冲击断口的形貌准解理断裂+小韧窝。