Cr12MoV热处理知识

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 .