Cr12MoV熱處理知識

時間：2013-05-02 18:37:47 來源：作者：

Cr12MoV鋼是高碳高鉻萊氏體鋼，常用于冷作模具，含碳量比Cr12鋼低。該鋼具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火時體積變化也比Cr12鋼要小。
其熱處理制度為：鋼棒與鍛件960℃空冷 + 700～720℃回火，空冷。
最終熱處理工藝：
1、淬火：
第一次預熱：300～500℃，

第二次預熱840～860℃；

淬火溫度：1020～1040℃；

冷卻介質：油，介質溫度：20～60℃，

冷卻至油溫；隨后，空冷，HRC=60～63。
2、回火：
經過以下淬火工藝，可以達到降低硬度的作用，具體回火工藝如下：
加熱溫度400～425℃，得到HRC=57～59。

說明：在480--520度之間回火正好是這種鋼材的脆性回火區，在這個區間回火容易使模具出現崩刃。最為理想的回火區間在380--400℃，這個區間回火，韌性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷處理（理想的溫度是零下120）與中溫回火相結合，會得到良好使用效果和高壽命。Cr12MoV的回火脆性溫度范圍在325~375℃。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷沖模沖韌性好的材料具有不易開裂的優點，特別是在原材料質量不是很好的情況下，用此方法經濟實惠。

Cr12MoV 分級淬火工藝：
850度預熱—1050度加熱—620度分級，時間一般在2—3分鐘—油冷冷卻至200度左右—（也可260度貝氏體等溫）—520回火2—3次，每次2小時。
硬度在56—61HRC左右。

Cr12Mov熱處理 HRC60 裂開的解決方法：

分析流程：（耿工）

1 材料成份
2材料原始組織
3工件流程
4熱處理工藝
5開裂照片
6工件尺寸

不能說硬度60HRC就一定開裂。開裂的原因很多，你可參考耿工的說明逐一檢查。如果是淬火就直接開裂可能有以下原因：
    1）材料錯致熱處理工藝不合適。
    2）冷卻不當，在Ms溫度以下快冷，應力過大。
    3）工件截面尺寸相差太大，或孔洞很多，或有應力集中的地方。
    4）淬火加熱溫度過高，晶粒粗大，脆性大。過燒時晶界氧化或熔化。
    5）工件沒有預熱，加熱速度過大引起加熱開裂。
    6）原始組織不良，原材料存在網狀共晶碳化物或球化退火不良，或原材料有顯微裂紋，淬火時裂紋擴大開裂。
    7）重復淬火前未進行中間退火。
    8）淬火后未及時回火。

1050淬火，用260—280貝氏體等溫，模具的韌性會有大幅提升，而且不會開裂。

Cr12MoV
Cr12MoV鋼在980℃淬火（即低淬）加熱時，碳化物的熔解少，基體的含碳量在0.5%左右，

Cr在6%，鉬只有0.5%，釩的碳化物熔解更少，分布在基體的碳化物量在15%左右，而殘余奧氏體只有20%以下，淬火后的硬度HRC60～62。由于基體的含碳量低，淬火后的基體韌性高。但壓縮屈服強度未達高水平，低淬火溫度一般只能取低溫(180-200℃)回火，適用于低負荷、高速度的冷沖模，低溫回火后硬度HRC＞60，回火次數二次。
      Cr12MoV鋼采用中淬火溫度（1025-1030℃）（即正常淬火）提高了基體的碳濃度，合金碳化物也進一步熔解，硬度達最高值，同時殘留奧氏體量也上升到近40%。淬火硬度在HRC62-63左右。中淬火溫度淬火后可以在180-200℃低溫回火，獲得最高的硬度和最佳的耐磨性，但韌性稍低，不能在重負荷的冷沖模中使用。在中淬火溫度淬火后也可以在380-400℃回火，但硬度將下降到HRC58左右，可獲得最佳的強韌性配合并明顯提高冷鍛模的斷裂抗力，但耐磨性下降。
      Cr12MoV鋼超過1050℃以上溫度淬火（即高淬）均屬于高淬火溫度淬火。隨著淬火溫度的升高，碳和合金元素及碳化物進一步熔入奧氏體，其碳和合金元素升高，奧氏體的穩定性升高，淬火后的殘留奧氏體量也急劇上升到40-60%，甚至更高，由于殘留奧氏體量增加，淬火硬度降低至HRC55左右。由于殘留奧氏體增加和奧氏體穩定性增加，低溫回火無法使奧氏體轉變，只能用高溫回火促使大量的奧氏體轉變。提高其硬度（1150℃淬火，其淬火硬度可能降到HRC45-50以下）出現二次硬化現象。高溫回火（520-540℃），一定要進行三次回火。另外，隨著淬火溫度的升高，鋼中晶粒度迅速長大，1080℃晶粒度長至9級，1150℃甚至長至7-8級。淬火溫度提高碳化物數量（體積分數）減少，所以韌性強度降低，耐磨性也有所降低，但紅硬性提高。因此，只有要求高沖次，低負荷和紅硬性時，才采用高淬高回工藝。高溫回火后的硬度也可達到HRC62以上，應該指出，二次硬化的高溫回火溫度區向很窄，對Cr12MoV鋼在520℃，對Cr12Mo1V1在540℃，超出此溫度區向（往往只有±5℃），硬度的波動較大。
    如果是Cr12鋼，加熱溫度可以再高一點無防，就是1000度以下。保溫30-40分夠了。淬火到60HRC以上是方便的。Cr12鋼材的質量差距非常大，對鍛造的要求很高。鍛造要“兩輕一重六面鍛”，使碳化物的分布盡量均勻，而實際上根本達不到要求。

Cr12MoV，它是國際上較廣泛采用的高碳高鉻冷作模具鋼，屬萊氏體鋼，具有高淬透性、淬硬性、高的耐磨性；高溫抗氧化性能好，淬火和拋光后抗銹蝕能力好，熱處理變形小；適宜制造高精度、長壽命的冷作模具、刃具和量具，例如形狀復雜的沖孔凹模、冷擠壓模、滾絲輪、搓絲板、冷剪切刀和精密量具等。化學成分見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

該鋼可以采用二種淬火溫度：
（1）采用較低的淬火溫度 950-1040℃ 180-230℃低溫回火硬度60-64HRC（即：低淬低回）
（2）采用較高的淬火溫度 1050-1100℃ 510-540℃高溫回火2次硬度60-64HRC（即：高淬高回）

Cr12MoV,鋼的機械性能與淬火溫度的關系為：在1000~1075度淬火以后可獲得較好的機械性能，淬火溫度再提高，會使強度和塑性顯著降低。
Cr12MoV采用1130度淬火，即二次硬化法。二次硬化法的優點是可獲得一定的紅硬性，其缺點是由于淬火溫度高，晶粒較大。不符合樓主的要求。
韌性要求越高越好，硬度達到 HRC 52~64，也就是說要求硬度，強度和韌性都較好。根據樓主的要求建議采用1030度左右淬火。回火溫度取200~450度（其中因避開300~375度的回火脆性區）回火后的硬度為 HRC 55~60.

三次回火第一次高溫,第二次根據第一次回火硬度決定回火溫度,第三次低溫

cr12mov低溫回火只用在低溫淬火后，可以保持高硬度，你用正常溫度淬火，回火溫度最好用230-250°，如果圖紙硬度要求不是很高的話，建議你采用390-400°回火，這樣模具的強韌性配合會比較理想，不容易崩刃。

Cr12MoV的固溶雙細化工藝：（目的是使碳化物細化棱角圓整化，同時使奧氏體晶粒超細化。）

在Cr12MoV做1000度保溫后油淬；在220度回火之前：先做一次1100度保溫后油淬，700度回火。材料的使用壽命會提高很多。

由于Cr12這類材料屬于高碳高合金鋼，在軋制過程中會產生嚴重的C偏析，即所謂的網狀滲碳體。大家知道，滲碳體硬度高而脆，沒有韌性。以前對此類材料的C偏析有嚴格的級別控制。由于材料存在網狀滲碳體，造成在以后的熱處理中，會沿著滲碳體網狀開裂。因此，材料在制作模具之前必須進行反復的鍛打（不只是簡單的改變形狀），以使網狀滲碳體打碎，改善材料性能。

模具鋼淬火前做好預前熱處理---球化退火，以細化組織，減少淬火變形和防止淬火開裂！

一般的沖壓模具都要求有較高的硬度,良好的耐磨性,抗腐蝕性,良好的沖擊韌性等基本要求,而H13是熱作模之常見鋼材,其高強度,高韌性,一定的耐磨性;高紅硬性,高熱穩定性,高抗熱疲憊性,高淬透性和高導熱性.

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