Cr12MoV鋼
(1)材料的特性
Cr12MoV鋼是高碳高鉻萊氏體鋼。其碳含量比Cr12鋼低很多，且加人了鑰、釩元素，使鋼的熱加工性能、沖擊韌度和碳化物分布都得到了明顯改善。該鋼具有較高的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩(wěn)定性、抗壓強度，以及微變形、綜合性能優(yōu)良和廣泛的適應性、受熱軟化溫度為520℃。截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，該鋼的耐磨性比一般低合金工具鋼高3 -4倍，淬火體積變形小。淬硬深度:油淬200-300mm。
在結晶過程中形成大量的共晶網狀碳化物(其中碳化物質量分數為20%左右，共晶溫度約為1150℃)，這些碳化物都很硬、很脆。雖經開坯軋制，碳化物有一定程度的破碎，但碳化物沿軋制方向呈帶狀、網狀、塊狀、堆集狀分布，偏析程度隨鋼材直徑增大而嚴重。
經高溫奧氏體化退火后，可使大、中截面鋼材的碳化物不均勻度由8-9級減小為6-7級，起到細化晶粒的作用等，用于冷墩模可提高使用壽命100%以上。二次硬化硬度為60HRC。淬火態(tài)的未溶碳化物體積分數為10%-20%，殘留奧氏體的體積分數為10%-40%，共晶碳化物不均勻度為5-5.5級，易促成淬火異常變化及脆化。
在≤450℃回火時，隨回火溫度的升高，鋼的硬度值下降，長度收縮，原因是馬氏體中析出碳化物之故;在480-550℃回火時，殘留奧氏體分解，轉變成馬氏體，發(fā)生二次硬化現(xiàn)象，硬化峰的高度與鋼的淬火溫度有關。
淬火溫度影響該鋼的Ms , Mf點。如淬火溫度為900℃時，Ms為400℃ , Mf為280℃;淬火溫度為950℃時，Ms為300℃，Mf為50℃;淬火溫度為1000℃時，Ms為200℃，Mf為-60℃;淬火溫度為1040℃時，Ms為150℃，Mf為-80℃;淬火溫度為1100℃時，Ms為50℃，Mf為-140℃。
經雙級淬火后導致組織中存在高度彌散的均勻分布于基體上的特殊碳化物，而達到很高的綜合力學性能和使用性能。為保證其熱處理質量和降低熱處理成本，應根據模具形狀的復雜程度分別選擇熱處理工藝方法進行處理。
該鋼經1100℃預淬火的球化退火處理后再經980℃淬火、240℃回火后，具有較好的強韌性配合，在保持硬度不變的情況下，其沖擊功提高了80%?；鼗鸫嘈詼囟确秶?span style="font-family:times new roman;">325-375℃之間。
該鋼經普通淬火后，組織由馬氏體、殘留奧氏體和碳化物MC所組成?；鼗鸬焦ぷ饔捕?span style="font-family:times new roman;">60-62HRC，將導致殘留奧氏體的部分分解和碳化物相含量的增加。細小的碳化欽可提高模具鋼的強度和耐磨性。
(2)供貨狀態(tài)
供貨品種有熱軋材、鍛材、冷拉材、熱軋鋼板和冷拉鋼絲。
退火態(tài)，硬度255-207HBW，壓痕直徑3.8-4.2mm。
(3)化學成分
根據標準GB 1299-2000，該鋼的化學成分(質量分數):C1.45%-1.70%、Si0.40%、Mn≤0.40、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr11.00%-12.50%、Mo0.40%-0.60%、V0.15%-0.30%。
(4)參考對應牌號
中國GB標準牌號Cr12MoV、中國臺灣CNS標準牌號SKD11、德國DIN標準材料編號1. 2601,德國DIN標準牌號X165CrMoV12、日本JIS標準牌號SKD11、韓國KS標準牌號STD11、意大利UNI標準牌號X165CrMoW12KU、瑞典SS標準牌號2310、西班牙UNE標準牌號X160CrMoV12、美國AIS1/SAF標準牌號D3、俄羅斯ROCT標準牌號X12M。
(5)臨界點溫度(近似值)
Ac,= 810℃ , Ar, = 760℃，加熱溫度1000℃/1040℃/1100℃ , Ms = 200℃/150℃/50℃、Mf=-60℃/-80℃/-140℃。
(6)冷壓毛坯上限加熱、分段等溫，附加等溫回火軟化規(guī)范
(880士10℃)x3-4h, (770士10)℃ x6-8h，降溫到(750士10)℃ x2-3h保溫，再爐冷緩冷至≤650℃，出爐空冷。
處理前硬度毛255HBW，處理后硬度≥217HBW。
(7)冷擠壓模毛坯軟化規(guī)范
使用生鐵屑保護加熱，溫度760-780℃，時間10h，爐冷，硬度196HBW，可順利實現(xiàn)冷擠壓成形。
(8)普通等溫球化退火規(guī)范
850-870℃ x 3-4h，隨爐冷卻到740-760℃ x 4-5h等溫，出爐空冷。硬度≤241 HBW，共晶碳化物等級,3級。
最佳等溫溫度740-760℃，時間≥4-5h。
(9)球化退火規(guī)范
(860土10)℃ x2-4h，以30℃/h冷速爐冷，(740士10)℃ x4-6h，隨爐緩慢冷卻到500-600℃，出爐空冷。硬度207-255HBW。
(10)冷壓毛坯上限加熱、分段等溫，附加等溫回火軟化規(guī)范
(880士10)℃x3-4h, (770士10)℃ x6-8h，降溫到(750±10)℃x2-3h保溫，再緩冷至650℃以下，出爐空冷。處理后硬度由鑒255 HBW降為蕊217 HBW，與9Mn2V鋼相同。
(11)返修及翻新模具退火規(guī)范
退火溫度720-750℃，加熱時間2-4h，空冷。
(12)普通淬火、回火規(guī)范
淬火溫度1000-1050℃，油淬或氣淬，硬度歹60HRC;回火溫度160-180，回火時間2h，或回火溫度325-375℃，回火2-3次。
(13)低溫淬火、回火規(guī)范
淬火溫度950-1000℃，油淬或氣淬，回火溫度200℃，回火時間2h，回火2-3次，可得到高硬度、高韌性，但抗壓強度不高。
(14)中溫淬火、回火規(guī)范
淬火溫度(1030±10)℃，油淬或氣淬，400℃中溫回火，回火2-3次，可得到最好的高韌性，用于冷墩模，可增高斷裂抗力，延長模具使用壽命。
(15)高溫淬火、回火規(guī)范
淬火溫度-(1100土10)℃，油淬或氣淬，高溫回火500-520℃，回火2-3次，可獲得高硬度和高的抗壓強度，但鋼的韌性太差。
(16)真空悴火規(guī)范
預熱溫度一次500-550℃，二次800-820℃，真空度0.1Pa,悴火溫度980-1050℃，真空度1-10Pa，冷卻介質:油或N2氣,回火溫度180-240℃,硬度60-64HBC。
真空淬火規(guī)范:預熱溫度一次500-550℃，二次800-820℃，真空度0.1Pa,淬火溫度1080-1120℃，真空度1-10Pa，冷卻介質:油或N2氣，回火溫度500-540℃,硬度58-60HBC。
(17)典型應用舉例
1)該鋼可用于制作材料厚度>3mm的沖裁模具復雜形狀的凸模、凹模、鑲塊。制作凸模時建議硬度58-62HRC，制作凹模時建議硬度60-64 HRC。
2)用于制作沖裁模具中要求高耐磨的凸模、凹模。制作凸模時建議硬度為60-62 HRC，制作凹模時建議硬度為62-64HRC。
3)用于制作拉深模中要求高耐磨的凹模，建議硬度為62-64HRC。
4)用于制作彎曲模中要求高耐磨、形狀復雜的凸模、凹模及鑲塊。制作凸模時建議硬度60-64HRC，制作凹模時建議硬度60-64HRC。
5)用于制作鋁件冷擠壓模的凸模、凹模。制作凸模時建議硬度60-62 HRC，制作凹模時建議硬度62-64HRC。
6)用于制作銅件冷擠壓模的凸模、凹模，建議使用硬度為62-64HRC。
7)用于鋼件冷擠壓模的凸模、凹模，建議使用硬度為62-64HRC。
8)用于成形碳的質盆分數為0.65%-0.80%的彈簧鋼板，硬度為37-42HRC,使用壽命可達15萬次。
9)用于成形碳的質量分數為0. 65%-0. 80%的彈簧鋼板，硬度為37-42 HRC ,再附加滲氮處理，使用壽命可達40萬次。
10)該鋼用于搓絲模，如采用簡單鍛造成形，碳化物不均勻度為5-6級，搓絲模使用壽命很短，容易出現(xiàn)掉齒。但當改用多向反復鍛造工藝，使碳化物不均勻度降為不高于2級時，搓絲板的使用壽命就會由以前的數千件提高到2萬件，甚至高達50萬件。該鋼可用于加工20 Mn鋼零件的搓絲模。
11)該鋼用于硅鋼片復雜沖裁模，在普通的C型沖床上作業(yè)，平均刃磨使用壽命僅1萬一4萬次，而在新式沖床上作業(yè)，平均刃磨使用壽命可達8萬一15萬次。
12)可用于沖裁模具，生產批量<100萬件，被沖材料厚度的普通級低碳板、軟態(tài)低碳鋼板。
13)用于冷擠壓凹模，被擠壓材料為鎳的質量分數為80%的特殊合金。在退火態(tài)硬度為130HBW時，模具使用壽命僅10余件，且發(fā)生了模具表面的咬合拉毛。
14)被廣泛地用來制作截面大、形狀復雜、經受沖擊力大、要求耐磨性高的冷作模具，如硅鋼片沖模、冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規(guī)、拉絲模、搓絲板、螺紋滾模、形狀復雜的沖孔凹模、鋼板深拉深模等。
15)用于代替Cr2鋼，制作軋制焊接鋼管的軋輥，其使用壽命增高七倍之多，而此時鋼材價格僅提高了一倍，而且軋輥零件便于進行淬火處理。
16)采用該鋼制作的純鋁毛坯反擠壓沖頭，在承受壓應力為1000MPa的情況下，沖頭使用壽命可保證在5萬件，主要失效形式是磨損和表面拉毛。
17)該鋼經高溫奧氏體化退火后，再進行等溫退火工藝，可使大、中截面鋼材的碳化物不均勻度由8一9級變?yōu)?span style="font-family:times new roman;">6一7級，顯著改善小型毛坯中碳化物的分布，特別是促進小顆粒碳化物的球化和大塊碳化物棱角的圓整化，并細化了晶粒，用于冷徽?？商岣呤褂脡勖槐兑陨?。
18)該鋼是成批或大批量生產用冷沖模的基本鋼材，以及中等載荷的冷擠模、冷墩模的主要材料。
19)該鋼適合制作下料模、陶土模及熱固性塑料成型模等。
20)該鋼制切邊模具的刃口常因碳化物分布不均而在使用中發(fā)生崩刃現(xiàn)象，因此必須進行改墩改鍛，使碳化物偏析在2一3級以下，且鍛后還需及時進行退火。
其相應的球化退火工藝:退火溫度850-860℃，保溫2-4h，爐冷到720-760℃，保溫3-5h，爐冷到500℃，出爐空冷。
21)該鋼廣泛用于制作精度高的精沖模等。
22)沖壓儀表零件和塑料類零件的冷模具用量大、形狀復雜、精度高(配合間隙< 0. 01-0.02mm)，采用普通淬火后，表面氧化脫碳或尺寸超差，采用分級淬火后變形量為+0. 06mm，而采用真空淬火后，變形量為士0.01mm。
23 ) Cr12MoV鋼下料模，經950℃ x 1. 5h+180℃ x 3h熱處理，硬度64 HRC、變形量均滿足要求。
24) Cr12MoV鋼殼體成形模，經950℃ x 1. 5h熱油冷卻+200℃ x 4h回火，硬度58-60HRC，平均沖壓3萬-4萬件。
25) Cr12MoV鋼自行車軸碗沖模，鹽爐加熱，500-600℃預熱，升至980-990℃(保溫時間按30s/mm計算)，240-260℃x3h硝鹽等溫，空冷至室溫，然后經210-220℃x2hx2次熱處理，硬度60-61HRC，沖模使用壽命提高4-5倍。
26) Cr12MoV鋼制落料凹模沖壓厚度為3~的18-8型不銹鋼，采用優(yōu)化后的等溫淬火工藝。在硬度和強度并不降低的情況下與原工藝相比，韌性提高了一倍以上，凹模使用壽命高達7000次以上。
27) Cr12MoV鋼下料凹模改用1000℃加熱，經260-280℃ x 2h硝鹽等溫后空冷，隨后經200-220℃x 1 h低溫回火，使用壽命提高一倍以上。
28) Cr12MoV鋼復式硅鋼片沖模采用應力、應變一高溫擴散固溶處理，模具使用壽命由原來的平均8萬次最高20萬次，提高到現(xiàn)在的40萬次以上。
29)采用預淬等溫工藝的齒狀冷作模具，由于下貝氏體仍保持與低溫回火相同的硬度和耐磨性，其韌性的提高與高硬度使模具使用壽命成倍提高。
30) Cr12MoV鋼冷墩機用上沖模采用450-500℃預熱，850-870℃加熱，570-590℃x 20min保溫，硬度達40-43 HRC，模具平均使用壽命50223件，提高了7一8倍。
31)采用循環(huán)加熱相變熱處理生產鐵氧體零件的Cr12MoV鋼模具，使用壽命由常規(guī)熱處理工藝處理后的3萬一4萬件提高到12萬件。
犯)采用滾絲模等溫淬火工藝，熱處理變形小，使用壽命較分級淬火提高4-5倍。
33)滾絲輪經真空熱處理后，變形極小，且組織和硬度均勻，平均使用壽命比箱式爐處理的滾絲輪的平均使用壽命提高2. 5倍，高達23640件。
34)易拉罐沖嘴模經復合滲熱處理，使用壽命在100萬次以上。
35)拉深凹模經淬火+回火+離子滲氮處理后，使用壽命由淬、回火態(tài)的2000件大幅度提高到5萬件。
36)經鍍鐵滲硼處理的硅鋼片凹模，使用壽命高于Cr12MoV鋼氮碳共滲處理的模具。
37)經等離子噴涂強化，用于1. 5mm厚鋼板拉深成形模(Cr12MoV鋼制作)，零件表面拉毛現(xiàn)象基本消失，使用壽命提高到10倍以上。
38)該鋼適于制作要求高耐磨性的大型、復雜和精密的塑料模。
39)該鋼淬火+中溫回火后硬度〕55 HRC，但熱處理變形小、拋光性好，用于各種模板、推板、固定板、模座等。
40 )在要求高耐府性時，用于整體淬硬型塑料模具鋼，熱固性塑料模具。
41)用于熱固性塑料成型模，要求高耐磨、高強度的模具。
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