Cr12MoV热处理知识

时间：2013-05-02 18:37:47 来源：作者：

Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。
其热处理制度为：钢棒与锻件960℃空冷 + 700～720℃回火，空冷。
最终热处理工艺：
1、淬火：
第一次预热：300～500℃，

第二次预热840～860℃；

淬火温度：1020～1040℃；

冷却介质：油，介质温度：20～60℃，

冷却至油温；随后，空冷，HRC=60～63。
2、回火：
经过以下淬火工艺，可以达到降低硬度的作用，具体回火工艺如下：
加热温度400～425℃，得到HRC=57～59。

说明：在480--520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区，在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380--400℃，这个区间回火，韧性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷处理（理想的温度是零下120）与中温回火相结合，会得到良好使用效果和高寿命。Cr12MoV的回火脆性温度范围在325~375℃。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷冲模冲韧性好的材料具有不易开裂的优点，特别是在原材料质量不是很好的情况下，用此方法经济实惠。

Cr12MoV 分级淬火工艺：
850度预热—1050度加热—620度分级，时间一般在2—3分钟—油冷冷却至200度左右—（也可260度贝氏体等温）—520回火2—3次，每次2小时。
硬度在56—61HRC左右。

Cr12Mov热处理 HRC60 裂开的解决方法：

分析流程：（耿工）

1 材料成份
2材料原始组织
3工件流程
4热处理工艺
5开裂照片
6工件尺寸

不能说硬度60HRC就一定开裂。开裂的原因很多，你可参考耿工的说明逐一检查。如果是淬火就直接开裂可能有以下原因：
    1）材料错致热处理工艺不合适。
    2）冷却不当，在Ms温度以下快冷，应力过大。
    3）工件截面尺寸相差太大，或孔洞很多，或有应力集中的地方。
    4）淬火加热温度过高，晶粒粗大，脆性大。过烧时晶界氧化或熔化。
    5）工件没有预热，加热速度过大引起加热开裂。
    6）原始组织不良，原材料存在网状共晶碳化物或球化退火不良，或原材料有显微裂纹，淬火时裂纹扩大开裂。
    7）重复淬火前未进行中间退火。
    8）淬火后未及时回火。

1050淬火，用260—280贝氏体等温，模具的韧性会有大幅提升，而且不会开裂。

Cr12MoV
Cr12MoV钢在980℃淬火（即低淬）加热时，碳化物的熔解少，基体的含碳量在0.5%左右，

Cr在6%，钼只有0.5%，钒的碳化物熔解更少，分布在基体的碳化物量在15%左右，而残余奥氏体只有20%以下，淬火后的硬度HRC60～62。由于基体的含碳量低，淬火后的基体韧性高。但压缩屈服强度未达高水平，低淬火温度一般只能取低温(180-200℃)回火，适用于低负荷、高速度的冷冲模，低温回火后硬度HRC＞60，回火次数二次。
      Cr12MoV钢采用中淬火温度（1025-1030℃）（即正常淬火）提高了基体的碳浓度，合金碳化物也进一步熔解，硬度达最高值，同时残留奥氏体量也上升到近40%。淬火硬度在HRC62-63左右。中淬火温度淬火后可以在180-200℃低温回火，获得最高的硬度和最佳的耐磨性，但韧性稍低，不能在重负荷的冷冲模中使用。在中淬火温度淬火后也可以在380-400℃回火，但硬度将下降到HRC58左右，可获得最佳的强韧性配合并明显提高冷锻模的断裂抗力，但耐磨性下降。
      Cr12MoV钢超过1050℃以上温度淬火（即高淬）均属于高淬火温度淬火。随着淬火温度的升高，碳和合金元素及碳化物进一步熔入奥氏体，其碳和合金元素升高，奥氏体的稳定性升高，淬火后的残留奥氏体量也急剧上升到40-60%，甚至更高，由于残留奥氏体量增加，淬火硬度降低至HRC55左右。由于残留奥氏体增加和奥氏体稳定性增加，低温回火无法使奥氏体转变，只能用高温回火促使大量的奥氏体转变。提高其硬度（1150℃淬火，其淬火硬度可能降到HRC45-50以下）出现二次硬化现象。高温回火（520-540℃），一定要进行三次回火。另外，随着淬火温度的升高，钢中晶粒度迅速长大，1080℃晶粒度长至9级，1150℃甚至长至7-8级。淬火温度提高碳化物数量（体积分数）减少，所以韧性强度降低，耐磨性也有所降低，但红硬性提高。因此，只有要求高冲次，低负荷和红硬性时，才采用高淬高回工艺。高温回火后的硬度也可达到HRC62以上，应该指出，二次硬化的高温回火温度区向很窄，对Cr12MoV钢在520℃，对Cr12Mo1V1在540℃，超出此温度区向（往往只有±5℃），硬度的波动较大。
    如果是Cr12钢，加热温度可以再高一点无防，就是1000度以下。保温30-40分够了。淬火到60HRC以上是方便的。Cr12钢材的质量差距非常大，对锻造的要求很高。锻造要“两轻一重六面锻”，使碳化物的分布尽量均匀，而实际上根本达不到要求。

Cr12MoV，它是国际上较广泛采用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高淬透性、淬硬性、高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小；适宜制造高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，例如形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝板、冷剪切刀和精密量具等。化学成分见GB/T1299-2000。
C Si Mn P S Cr Mo V Co

1.40-1.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.03 ≤0.03 11.00-13.00 0.70-1.20 ≤1.10 ≤1.00

该钢可以采用二种淬火温度：
（1）采用较低的淬火温度 950-1040℃ 180-230℃低温回火硬度60-64HRC（即：低淬低回）
（2）采用较高的淬火温度 1050-1100℃ 510-540℃高温回火2次硬度60-64HRC（即：高淬高回）

Cr12MoV,钢的机械性能与淬火温度的关系为：在1000~1075度淬火以后可获得较好的机械性能，淬火温度再提高，会使强度和塑性显著降低。
Cr12MoV采用1130度淬火，即二次硬化法。二次硬化法的优点是可获得一定的红硬性，其缺点是由于淬火温度高，晶粒较大。不符合楼主的要求。
韧性要求越高越好，硬度达到 HRC 52~64，也就是说要求硬度，强度和韧性都较好。根据楼主的要求建议采用1030度左右淬火。回火温度取200~450度（其中因避开300~375度的回火脆性区）回火后的硬度为 HRC 55~60.

三次回火第一次高温,第二次根据第一次回火硬度决定回火温度,第三次低温

cr12mov低温回火只用在低温淬火后，可以保持高硬度，你用正常温度淬火，回火温度最好用230-250°，如果图纸硬度要求不是很高的话，建议你采用390-400°回火，这样模具的强韧性配合会比较理想，不容易崩刃。

Cr12MoV的固溶双细化工艺：（目的是使碳化物细化棱角圆整化，同时使奥氏体晶粒超细化。）

在Cr12MoV做1000度保温后油淬；在220度回火之前：先做一次1100度保温后油淬，700度回火。材料的使用寿命会提高很多。

由于Cr12这类材料属于高碳高合金钢，在轧制过程中会产生严重的C偏析，即所谓的网状渗碳体。大家知道，渗碳体硬度高而脆，没有韧性。以前对此类材料的C偏析有严格的级别控制。由于材料存在网状渗碳体，造成在以后的热处理中，会沿着渗碳体网状开裂。因此，材料在制作模具之前必须进行反复的锻打（不只是简单的改变形状），以使网状渗碳体打碎，改善材料性能。

模具钢淬火前做好预前热处理---球化退火，以细化组织，减少淬火变形和防止淬火开裂！

一般的冲压模具都要求有较高的硬度,良好的耐磨性,抗腐蚀性,良好的冲击韧性等基本要求,而H13是热作模之常见钢材,其高强度,高韧性,一定的耐磨性;高红硬性,高热稳定性,高抗热疲惫性,高淬透性和高导热性.

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