模具是制造业十分重要的工艺装备,随着信息化、智能化、高性能制造业的发展对模具的各项性能提出了更高的要求。热作模具钢是目前国内外模具行业广泛应用的材料之一,由于其在高温状态下承受强烈的摩擦力和冲击力,因此对材料提出了具有较高的韧性,抗热疲劳性及耐磨性等要求。3Cr2W8V热作模具钢是一种用作生产汽车进、排气门的专用模具材料,本文通过采用不同的形变方式(冷压缩、热压缩、冷锤锻和热冲击)对热作模具表面进行适量变形,以造成表面组织内的亚结构等,然后进行N-C共渗热处理,从表层硬度、渗层硬度梯度、试块尺寸变化、渗层厚度、表面渗层组织及断口等方面进行分析,探讨形变软氮化对模具钢3Cr2W8V性能、组织的影响。通过对失效模具的应力、裂纹、组织和硬度等方面进行分析,得出模具失效的主要原因,改善模具钢的组织、性能,确定热处理工艺及延长模具使用寿命等提供帮助。通过试验研究了不同形变方式及变形量对试样尺寸、渗层深度、表层硬度、渗层硬度梯度的影响,结果表明冷变形在一定的变形范围(4.87%～10.52%)内,渗层硬度梯度分布较合理,次表层与基体硬度梯度过渡比较平缓,次表层与基体的结合力比较理想,渗层表面有较高的硬度值,渗后尺寸变化不大,而且渗层的深度受变形量的影响也不大。热变形的试样,所选变形量(0.12%～12.39%)范围内,渗层与基体硬度梯度过渡均相对平缓,硬度分布均比较合理。3Cr2W8V钢软氮化后出现白亮层,有网状或脉状氮化物的存在。当变形量<1%时,白亮层宽,存在更加细小的网状氮化物。当变形量为4.87～10.52%时,白亮层变窄、脉状氮化物细长,仍存在网状氮化物。当变形量为13.56-37.5%时,窄的白亮层,少量脉状氮化物细短,有网状氮化物。热变形试样随变形量的增大,白亮薄且连续,脉状氮化物更短且少,回火马氏体组织不明显。未变形试样的组织中有大量分散的孔洞,冷压缩的试样内部孔洞集中,而热变形的试样孔洞少且均匀,说明热变形得到白亮层的韧、塑性好。未变形冲击断口表现出明显脆性,冷、热压缩变形都比未变形的试样塑性有所改善,热变形断口上有明显的韧窝出现,冷变形断口上也有,但不如热变的明显。