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3Cr2Mo模具钢因其具有良好的综合机械性能，被普遍应用于模具行业中。传统抛光工艺，存在效率低、表面精度难于把握等问题。电子束抛光降低材料表面粗糙度的同时，能有效地提高表面硬度、改善其耐磨性能。 本文对3Cr2Mo钢扫描电子束表面微熔抛光处理和强化进行了研究。分别采用HDZ-6F型真空电子束焊机、NT9100光学轮廓仪、SRT-6200型手持式粗糙度仪、HV-1000型显微硬度计、金相显微镜、JSM-5610LV型扫描电子显微镜（SEM）、MPX-200型立式万能摩擦磨损试验机等设备和手段对3Cr2Mo钢表面进行表面微熔抛光处理、机械性能测试和金相组织分析。研究了电子束束流、工作台移动速度、扫描频率、聚焦电流等工艺参数对3Cr2Mo钢表面粗糙度、横截面硬化层显微组织和性能的影响规律，得到较为合理的工艺参数；利用该工艺参数进行微熔抛光处理，分析其表面粗糙度、横截面硬化层显微组织和性能；选用该工艺参数对不同原始粗糙度表面进行微熔抛光处理，探讨了其表面粗糙度、横截面硬化层显微组织和性能的影响；对表面熔坑和硬化层微观裂纹形成的原因进行了初步探索。研究结果表明：保持其他参数不变，随着电子束束流的增加，表面粗糙度先降低后增加，组织粗化，硬化层深度和宽度随之增加，硬度和耐磨性降低；当工作台移动速度的增加时，表面粗糙度先增大后降低，组织更加细化，硬化层深度和宽度减小，硬度和耐磨性先增加后降低；随着扫描频率的增加，表面粗糙度先降低后增加，组织粗化，硬化层深度增加，宽度减小，硬度和耐磨性先降低后增大；当聚焦电流增加时，表面粗糙度先降低后增加，组织粗化，硬化层深度增加，宽度减小，硬度和耐磨性均降低；当电子束能量密度过大时，材料表面碳化物杂质会导致较大的熔坑，显微组织缺陷会导致硬化层裂纹的产生；本试验中选定微熔抛光工艺参数为：加速电压60kV，扫描半径4mm，电子束束流25mA，工作台移动速度3mm/s，扫描频率300Hz，聚焦电流380mA；以上述工艺进行扫描电子束微熔抛光处理，表面粗糙度降幅为41.1％，硬化层呈“W”状，硬化层显微组织主要由针状马氏体和板条马氏体混合相组成，晶粒细化，最高硬度（746Hv0.1）约为基体的2.5倍，抗磨损性能提高为基体的1.4倍；原始表面粗糙度接近1μm的抛光效果较好。 采用电子束扫描对3Cr2Mo钢表面进行微熔抛光处理，降低表面粗糙度的同时，可实现表面强化效果，提高了模具使用寿命，该技术对提高模具钢表面抛光质量具有一定的现实意义。