Cr12模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一。含有极高量(质量分数)的C2.00%~2.30%和Cr11.00%~13.00%,是属于莱氏体钢,所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性,淬火变形小,但当碳化物不均匀时,变形量多向性且不规则,它的组织不良是其主要缺点。不均匀的碳化物很难用热处理方法改善,除非改用粉末冶金法制造。Cr12模具钢抗冲击韧度差,导热性和高温塑性也差,热加工时要注意加热和锻造工艺。
油韧性处理规范
加热温度850~860°c,以30℃/h的冷却速度,降温到630℃,出炉油冷, 硬度96~97HRB,破断扭转角温度为950°C。该?艺的?的是提?钢的塑性。
普通等温球化退?规范
850~870°C×3~4h,炉冷,740~760°C×4-5h,出炉空冷。硬度≤241HBW, 共晶碳化物等级≤3 级
球化退?规范
退?温度350~870℃,保温时间2~4h,以30°C/h冷速炉冷到500 ~600°C,出炉空冷。等温温度730~750°C,等温时间4~6h,炉冷到500~600°C,出炉空冷,硬度217 ~269HBw。
普通淬?规范
淬?温度950~1000电, 油冷,淬?硬度≥60HRC。
真空淬?、回?规范
预热温度500~550℃,真空度0.1Pa,淬?温度960~980°C,真空度1~10Pa, 冷却介质:油或N2?,回?温度80~240°C,硬度60 ~64HRC。
Cr12模具钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性,由于含碳量较高,容易形成不均匀的共晶碳化物,所以冲击韧度较差,易脆裂。
工艺性能
1、锻造工艺 Cr12模具钢属于莱式体钢,其铸态组织中存在鱼骨状共晶碳化物,同时Cr12模具钢的变形抗力较大,锻造吨位要与毛坯的大小想适应;导热性差,加热温度为1050~1100℃,始锻温度为100~1050℃,终端温度为850~900℃,锻后采用炉冷或砂冷并及时退火。
2、退火工艺 经锻造的毛坯有较大的内应力,硬度较高(477~653HB),难以切削加工,为了消除内应力,改善切削加工性能,须进行退火处理。Cr12模具钢一般采用等温球化退火工艺,加热温度830~850℃,保温时间2~3h,等温720~740℃,保温3~4h,退火硬度217~267HBS。
3、淬火、回火工艺 为了保证Cr12模具钢制模具的淬火质量,应十分注意防止在加热时模具表面的脱碳和氧化问题,一次硬化法淬火加热温度为960~980℃,淬火冷却可采用油冷、空冷或分级冷却,硬度为60~64HRC,回火可选择160~400℃进行,一次硬化法淬火加热温度为1050~1100℃,淬火冷却可采用油冷、空冷或分级冷却,硬度为40~60HRC,工件必须在500~520℃,多次回火(3~4次),钢的硬度又升高到60~63HRC。
对于Cr12模具钢制的模具需要“翻新”时,为了便于切削加工可采用高温回火处理,使模具温度降低。另外,对于淬火质量不合格需要重淬的模具,为了减少重新淬火产生热处理变形,也可预先采用高温回火处理,但高温回火时应防止模具氧化和脱碳。
Cr12模具钢多用于制造承受冲击负荷小、要求高耐磨的冷却冲、冷剪切刃、钻套、量规、拉丝模、搓丝板、拉深模以及螺纹滚丝模等模具。