Cr12MoV钢制模具的强韧化处理
Cr12MoV钢的硬度
Cr12MoV钢的硬度引言：Cr12MoV钢化学成份：碳 C ：1.45～1.70 ，铬 Cr：11.00～12.50，钒V ：0.15～0.30，钼 Mo：0.40～0.60是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一。
该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理畸变小等优点,常用于制造承受重载荷和形状复杂的大型冷作模具。
但该钢的显著缺点是脆性大, 模具经常出现早期失效。
因此,如何提高在保持一定强韧性的条件下,提高其强度,是该钢用户经常遇到且需要解决的问题。
一般来说模具失效热处理因素的影响约占50 %。
本文针对不同热处理生产中对Cr12MoV钢硬度的影响。
1、Cr12MoV用途Cr12MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高，直径为300~400mm以下的工件可完全淬透，淬火变形小，但高温塑性较差。
Cr12MoV多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。
典型举例1)该钢可用于制作材料厚度>3mm的冲裁模具复杂形状的凸摸、凹摸、镶块.制作凸摸时建议硬度58~62HRC,制作凹模时建议硬度60 ~64HRC。
2) 用于制作冲裁模具中要求?耐磨的凸模、凹摸。
制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC,制作凹模时建议硬度为62~64HRC。
3) 用于制作拉深模中要求?耐的凹模,建议硬度为62 ~64HRC.4) 用于制作弯曲模中要求?耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。
制作凸模时建议硬度60~64HRC,制作凹模时议硬度60 ~64HRC5) 用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。
制作凸模时建议硬度60~62HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。
2、Cr12MoV的不同热处理工艺2、1普通淬火、回火规范：淬火温度1000~1050℃，淬油或淬气，硬度≥ 60HRC；回火温度160~180℃，回火时间2h，或回火温度325~375℃，回火次数2~3次。
2、2常用的热处理方案Cr12MoV钢在980℃淬火加热时，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。
cr12mov热处理后加工变形
cr12mov热处理后加工变形
摘要：
1.cr12mov 材料特性
2.cr12mov 热处理过程
3.cr12mov 加工变形原因
4.减少cr12mov 加工变形的措施
正文：
CR12MOV 是一种高强度、高硬度、高韧性的冷作模具钢材料，由于其优异的性能，被广泛应用于各种冷作模具的制造。
然而，在经过热处理后，
CR12MOV 材料在加工过程中容易产生变形，这给模具的制造和使用带来了不少困扰。
下面我们来分析一下CR12MOV 热处理后加工变形的原因及应对措施。
首先，CR12MOV 材料的特性决定了它在热处理过程中容易产生变形。
CR12MOV 钢属于高碳合金钢，碳含量较高，使得钢的硬度和强度得到提高，但塑性和韧性降低。
在热处理过程中，碳原子和合金元素会发生扩散，从而导致晶粒长大和碳化物析出，使钢的硬度和强度进一步提高。
但同时，塑性和韧性会继续降低，这使得CR12MOV 在热处理后加工过程中更容易产生变形。
其次，CR12MOV 热处理过程中，由于温度、保温时间、冷却速度等因素的控制不当，可能导致热处理组织不均匀，从而使钢的性能发生不均匀变化，进一步加大加工变形的可能性。
针对CR12MOV 热处理后加工变形的问题，可以采取以下措施来减少变
形：
1.合理控制热处理工艺参数，如加热速度、保温时间、冷却速度等，以保证热处理组织均匀；
2.在加工过程中，采用适当的切削参数和刀具材料，以降低切削力和热量，减少加工过程中的变形；
3.对模具结构进行优化，尽量避免应力集中，以降低加工变形的风险；
4.在加工过程中，对模具进行适当的时效处理，以消除内应力，降低变形。
Cr12MoV模具钢应用的主要问题和热处理研究进展
Cr12MoV模具钢应用的主要问题与热处理研究进展1引言近20年来，我国模具工业发展非常迅速，尤其是近几年．模具需求一直以每年15％左右的速度快速增长,国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了强大的动力。
Cr12MoV钢属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。
该钢虽然强度、硬度高，耐磨性好，但其韧度较差，对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。
Cr12MoV钢常用的加工工艺是：下料一锻造一球化退火一机械加工一淬火+低温回火一平磨一线切割加工一组装。
Cr12MoV钢碳化物级别应不大于2级.其化学成分要求见表1。
Cr12MoV钢属于高碳高铬钢，含碳量和含铬量高，形成了大量的碳化物和高合金度的马氏体。
使钢具有高硬度、高耐磨性。
Cr12MoV钢中的钼增加钢的淬透性并且细化晶粒，钒能细化晶粒增加韧度。
又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨陛。
铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。
由于Cr的大量存在，钢液结晶时析出的大量共晶碳化物(主要是硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe，Cr)7C3，)极为稳定，常规热处理无法细化。
即使经压延后，在较大规格钢材中。
仍保留明显的带状或网状碳化物，碳化物分布不均匀，而带状或网状碳化物区是一个脆性区，其塑性、韧度差，不能承受大的冲击力，裂纹很容易在这里萌生与扩展，往往成为裂纹产生的主要原因。
较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚，在交变负荷的作用下，这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。
碳化物偏析严重，在碳和合金元素富集的区域，钢的熔点降低，易导致模具热处理时过热，使碳和合金元素在奥氏体中溶解度减少，降低淬火后的硬度，且导致碳合金元素富集区与贫乏区之间产生大的组织应力，从而增大模具热处理后的变形量。
cr12mov热处理后硬度极限
cr12mov热处理后硬度极限
CR12MOV是一种优质的不锈钢材料，其在热处理后硬度极限
非常高。
这种钢材广泛应用于制造高精度模具、切削工具、针头、轴承等高要求的机械零部件。
CR12MOV钢材的硬度极限主要取决于热处理工艺。
热处理过
程中，首先需要进行退火处理，将钢材加热至800℃左右，保
温1-2小时，然后缓慢冷却至室温。
这样可以消除钢材内部的
应力，提高其塑性和韧性。
接下来进行淬火处理，将钢材加热至980℃左右，保温时间根
据钢材厚度而定，一般为30分钟左右。
然后迅速将钢材浸入
水中或油中进行淬火，使钢材迅速冷却，从而使其表面形成一层硬度很高的马氏体。
这样可以提高钢材的硬度和耐磨性。
最后进行回火处理，将钢材加热至250-350℃，保温1-2小时，然后冷却至室温。
这样可以消除淬火过程中产生的内部应力，提高钢材的韧性和抗拉强度。
经过以上三个步骤的处理，CR12MOV钢材的硬度极限可以达
到60-62HRC。
这个硬度值非常高，可以满足各种高要求的机
械零部件的制造需求。
同时，CR12MOV钢材还具有较好的耐
腐蚀性、耐磨性和韧性，是一种非常优秀的不锈钢材料。
总之，CR12MOV热处理后的硬度极限非常高，可以满足各种
高要求的机械零部件的制造需求。
如果您需要制造高精度模具、切削工具、针头、轴承等机械零部件，CR12MOV钢材是一个
非常优秀的选择。
Cr12MoV钢的优缺点及性能提升
Cr12MoV钢的优缺点及性能提升
钢的优缺点及性能提升
聿Cr12MoV
肈Cr12MoV钢具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点，常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。
但该钢在使用过程中容易出现脆性大等问题。
研究表明，改善Cr12MoV钢中碳化物的形态和分布可有效改善材料韧性。
芅常见的工艺有锻造预热淬火、固溶双细化工艺、降温淬火、等温淬火等。
其中固溶双细化处理是利用热处理方式，使碳化物细化、棱角圆整化，同时使奥氏体晶粒超细化。
其工艺的主要措施是高温固溶和循环细化。
高温固溶可以改善碳化物的形态和粒度;循环细化的目的在于使奥氏体晶粒超细化。
真空热处理与普通热处理相比有许多突出的特点，如可防止表面氧化、脱碳;淬火变形小;工艺的稳定性、重复性好;操作安全、自动化程度高、工作环境好等。
随着要求越来越高，模具零件的真空热处理受到越来越多的关注。
芃首先被检测的数据是水或蒸汽的流动速度，即在自然循环冷却状态下，在铜冷却壁与蒸汽冷却组合下，水或蒸汽的流动速度。
水温差随着高炉高度变化而变化，通过检测所有冷却壁间内部连接水管的水温，可以更清楚地了解到：水温随着高炉高度的变化而变化。
高炉不同部位的热量传输情况能很好的解释上述情况。
蒈应当考虑到，随着高炉各部位的高度不同，不同的冷却面积，不同的冷却强度对热量传导计算的影响。
Cr12MoV钢的硬度
Cr12MoV钢的硬度引言：Cr12MoV钢化学成份：碳 C ：1.45～1.70 ，铬 Cr：11.00～12.50，钒V ：0.15～0.30，钼 Mo：0.40～0.60是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一。
该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理畸变小等优点,常用于制造承受重载荷和形状复杂的大型冷作模具。
但该钢的显著缺点是脆性大, 模具经常出现早期失效。
因此,如何提高在保持一定强韧性的条件下,提高其强度,是该钢用户经常遇到且需要解决的问题。
一般来说模具失效热处理因素的影响约占50 %。
本文针对不同热处理生产中对Cr12MoV钢硬度的影响。
1、Cr12MoV用途Cr12MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高，直径为300~400mm以下的工件可完全淬透，淬火变形小，但高温塑性较差。
Cr12MoV多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。
典型举例1)该钢可用于制作材料厚度>3mm的冲裁模具复杂形状的凸摸、凹摸、镶块.制作凸摸时建议硬度58~62HRC,制作凹模时建议硬度60 ~64HRC。
2) 用于制作冲裁模具中要求?耐磨的凸模、凹摸。
制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC,制作凹模时建议硬度为62~64HRC。
3) 用于制作拉深模中要求?耐的凹模,建议硬度为62 ~64HRC.4) 用于制作弯曲模中要求?耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。
制作凸模时建议硬度60~64HRC,制作凹模时议硬度60 ~64HRC5) 用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。
制作凸模时建议硬度60~62HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。
2、Cr12MoV的不同热处理工艺2、1普通淬火、回火规范：淬火温度1000~1050℃，淬油或淬气，硬度≥ 60HRC；回火温度160~180℃，回火时间2h，或回火温度325~375℃，回火次数2~3次。
2、2常用的热处理方案Cr12MoV钢在980℃淬火加热时，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。
提高Cr12MoV钢模具寿命的热处理工艺_曹光明
提高Cr12MoV钢模具寿命的热处理工艺曹光明(潍坊学院机电工程系,山东潍坊261061)摘 要:从预备热处理、淬火及回火、深冷处理、表面强化处理等方面分析评述了提高Cr12M oV钢模具寿命的热处理工艺措施。
关键词:冷作模具钢;热处理;寿命中图分类号:T G162.4 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2004)10-0046-03Heat Treatment Process for Prolonging Die Lifespan of Cr12MoV SteelCAO Guang-m i ng(Dep.of Mechanical and Electrical Engineering,Weifang Univ ersity,Weifang261061,China) Abstract:This paper discusses the heat treatme nt pr ocess fo r pr olonging the die lifespa n o f Cr12M oV steel o n the aspects o f co nditio ning heat t reatment,quenching and tempering,cry og enic trea tment and surface hardening.Key words:co ld wo r king die steel;heat tr eatment;lifespan Cr12M oV钢是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一。
该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理变形小等优点,常用于制作那些承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具,如冷冲、压印、冷镦、冷挤压模等。
但该钢的显著缺点是脆性大,常常导致模具的早期失效。
因此,如何提高其强韧性,防止模具过早断裂失效,是该钢用户经常遇到且需要解决的问题。
模具失效分析表明,热处理因素影响最大,约占50%[1,2]。
Cr12钢模具的热处理工艺
Cr12钢模具的热处理工艺【摘要】Cr12钢作为冷冲压模具中的一种材料，硬度和耐磨性都较好，但是它的冲击韧性比较低，容易裂开，这就不适合生产应用。
加工生产成本的高低直接与模具的使用寿命密切相关，而模具寿命的长短则受到热处理工艺的影响。
而将Cr12钢经过真空热处理后，它的残余应力会缩小，同时韧性和硬度都提高。
在后续的加工过程中，也会减小其变形量，提高了力学性能。
本文以Cr12钢为例介绍冷冲压模具的淬火、回火等多种热处理工艺及其对材料性能改善、使用寿命延长等所起的作用。
【关键词】Cr12钢；冷冲压模具；淬火1.引言Cr12模具钢是一种常见的合金工具钢，它的生产标准按照国标GB/T 1299-2000进行。
Cr12钢的淬透性好，而且变形量较小，正是由于这些优点，所以在目前的冷作模具生产中Cr12钢被当作广泛使用的材料。
但是也有的工厂在使用Cr12钢的过程中会发生失效现象，比如出现脆断、崩刃等现象，而这时将其进行热处理加工后，发现性能得到极大改善，也减少了这些不良状况的发生。
过去很多冷冲压模具制造成本高，性能较差，而且寿命较短，这些因素都最终影响了最终的产品质量。
这是由于Cr12模具钢中含有较多的残余碳化物，导致有些截面不平整、不均匀，再加上普通的淬火、回火等热处理过程不能很好的保证材料的韧性，所以最终导致了上述的脆断、崩刃等现象。
在有的文献中采用过去盐浴炉加热或箱式炉加热进行热处理效果欠佳，如果使用真空热处理保持无氧化、无脱碳等氛围，可以极大地改善力学性能、冲击强度和抗弯韧性。
本文从淬火、回火等热处理的角度出发，研究其对Cr12模具钢韧性和寿命的改善。
2.Cr12冷冲压模具钢的介绍2.1 冷冲压模具的分类过去，很多模具在生产过程中使用电火花加工工艺，或者在成型过程中使用的打磨、切削等工艺，有时不能保证材料的表面硬度、耐磨性等。
所以要选用淬透性高的模具钢材料，才能提高表面硬度和耐磨性，从而延长材料的使用寿命。
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摘要：Cr12MoV钢制模具经高温调质、等温淬火等主要工序后，得到下贝氏体、回火马
氏体和少量残余奥氏体的复合组织，可获得良好强度和韧性的匹配，其强韧性明显高于常规的热处理方法。
应用于我公司使用的两种模具，其耐用度明显提高。
前言:Cr12MoV钢经热处理后具有高的硬度、强度、耐磨性和良好的淬透性能而被广泛应用于冷作模具。
我们自制的滚丝模具(见图1)和异形冲子(见图2)两种模具使用材料均为Cr12MoV钢。
用常规热处理方法处理后，滚丝模具在使用过程中齿部崩齿而报废，每副模具平均加工零件约1560件。
异形冲子在加工零件500件时，尖角部位出现脆性掉块现象，虽经几次修磨后平均加工零件仅为3000件左右。
这无疑严重影响了每月几十万件零件的生产数量和进度。
因此，解决和提高两种模具耐用度是摆在我们面前的一项研究课题。
1 模具的服役条件和失效分析
1.1服役条件
滚丝模具是在滚丝机床上加工冷态35钢零件的外螺纹，零件螺纹精度达6级，加工零
件外螺纹时由于挤压变形量较大，要求该模具具有较高的抗变形能力、耐磨性和韧性。
异形
冲子是在100T冲床上挤压退火态的硬铝零件成型，零件塑性变形量较大，并且零件成型后不再进行后序的机械加工，要求模具工作部位尺寸一致性好，应具有较高的耐压强度、耐磨性和韧性。
1.2失效形式及分析
我们对已报废的两种模具逐一进行硬度检测，均为60～62HRC，符合图纸要求，抽样切块经金相检查组织为回火马氏体+少量残留奥氏体+碳化物，碳化物偏析级别为3.5～4.5
级不等。
两种模具除少量滚丝模具由于产生磨削裂纹时在使用时又沿原裂纹扩展而报废外，其余模具失效形式的共同特点均为脆性崩齿或掉块，未发现因强度和硬度不足产生的工作部位挤压变形或磨损。
将两种模具硬度降至58～60HRC时，脆性崩齿或掉块现象没有改善，由此可看出：模具工作部位脆性大、韧性不足是造成模具耐用度低的主要原因，保证模具良好强度和韧性的匹配是提高模具耐用度的主要措施。
2 提高模具强韧性的途径
2.1改善碳化物偏析，减小碳化物颗粒
Cr12MoV钢属高碳高铬合金模具钢，组织内部共晶碳化物多、颗粒大、偏析严重，这
些碳化物的存在，除容易造成模具淬火开裂和变形外，还增加了模具使用过程中的脆性，降低了韧性。
因此我们用常规方法对该钢进行多次墩粗和拔长，将大块状碳化物击碎，并改善了组织内部碳化物偏析，为防止由于原材料表面存在的裂纹等缺陷导致锻造过程出现的裂纹扩展而报废，锻造前用机械加工的方法将毛坯表面去除2～3mm，并在锻造后及时进行球
化退火，退火后硬度<250HBS，球化级别为2～3级。
2.2增加高温调质工序
由于Cr12MoV钢组织内部碳化物交边形态呈尖角状，极易造成尖角处的应力集中，增
加了淬火开裂、磨削裂纹和使用过程中产生脆性的倾向。
当用常规调质工艺参数时，由于淬火加热温度低，不能改变和溶解碳化物的尖角形态，其作用和意义不是很大。
为进一步减少碳化物颗粒和尖角形态对模具磨削裂纹和脆性的影响，根据Cr12MoV钢材料特性和热处理工艺的特点，在模具粗加工后，增加半成品的高温调质工序，即将淬火加热温度提高到该材料的二次硬化温度，淬火后进行高温回火(见图3)。
提高淬火加热温度能使在原较低的加热温度下不能溶解的较小碳化物进一步溶解，一些较大的碳化物虽不能溶解但也会在较高温度加热时，由于尖角处高浓度碳向与其接近部位低浓度碳的平面处(或曲率半径大的部位)的扩散加剧，产生尖角处碳化物的微溶现象，使尖角处发生钝化，曲率半径增大。
这种对小块状碳化物的溶解和大块状碳化物尖角形态的改变，缓解和减轻了碳化物数量多和呈尖角形态时易造成应力集中的不利影响，并且已溶的大量碳化物在高温回火过程中又以细小的粒状碳化物均匀地析出，不仅降低了模具的脆性、增加了韧性，又为随后等温淬火时提高下贝氏体强度奠定了基础。
因此，Cr12MoV钢增加半成品高温调质工序是提高模具强韧性和减少磨削裂纹的重要措施之一。
2.3采用亚温加热、等温淬火
Cr12MoV钢在1020～1040℃加热保温后淬火，可获得淬火马氏体量最多、硬度达到
最高值。
根据模具失效形式，为最大限度地保证模具在具有足够强度和硬度的前提下，进一步提高和挖掘材料韧性潜力，采用了降低加热温度、延长保温时间、进行下贝氏体等温淬火、然后在Ms线以下温度回火两次的工艺方法(见图4)。
由于奥氏体晶粒的长大速率除与保温时间有关外，更主要取决于奥氏体化的加热温度。
采用亚温加热延长保温时间，其目的是尽可能得到均匀细小的奥氏体晶粒，使合金碳化物在一定时问内大多数溶于奥氏体当中，由于组织转变的遗传性，淬火时得到复合组织的晶粒均比常规加热温度小的多，提高了材料的韧性。
采用等温淬火的目的是获得一定数量的下贝氏体组织和随后冷却过程中残余奥氏体继续转变得到马氏体组织。
由于Cr12MoV钢含碳量高，得到高碳的下贝氏体组织除具有良好的强度外，其断裂韧度明显高于回火马氏体组织，并且当下贝氏体和马氏体按一定比例组合后，开始形成的下贝氏体起着分割奥氏体晶粒的作用，又使随后形成的马氏体细化，因而降低了脆性转变温度，有利于强度的提高。
因此采用亚温加热和等温淬火使模具获得了良好强度和韧性的匹配。
2.4增加消除应力的时效工序
滚丝模具牙型在热处理后精磨加工成型，异形冲子在半成品热处理后进行线切割加工
成型。
滚丝模具在磨削加工中，容易因磨削过热造成磨削应力产生磨削裂纹或增加使用过程中的脆性。
异形冲子在线切割加工过程中，表面由于在瞬间高温融化后快速冷却时，又产生了新的淬火组织，其表层应力容易造成在使用过程中产生脆性或在存放过程中产生裂纹，特别是模具尖角部位表现尤为突出。
为消除机械或电加工后模具形成的应力和在使用过程中产生脆性的影响，在模具磨削或线切割加工后，增加了低温(160℃～180℃)加热，12～16小时保温的消除应力时效处理。
3 应用结果
Cr12MoV钢制模具经高温调质和等温淬火后得到的复合组织，在保证模具工作部位
抗变形能力和耐磨性的基础上，显著提高了韧性，得到了强韧性的有机配合，增加消除应力时效工序后，进一步消除了模具在使用过程中产生脆性的影响。
该方法应用于生产中，试验10副滚丝模具平均每副加工零件12300件，异形冲子平均每个加工零件24000件，耐用
度分别比原方法提高了8倍以上，满足了生产数量和进度的要求，已将该方法固化并纳入
两种模具的热处理工艺规程。
4 结语
1)、由理论分析和试验结果，Cr12MoV钢制的滚丝模具和异形冲子经高温调质和等温淬火得到的复合组织，其强韧性明显高于常规热处理后得到的回火马氏体。
2)、增加高温调质能缓解和减轻Cr12MoV钢碳化物呈尖角形态时易造成应力集中的不利影响。
3)、增加消除应力的时效工序利于消除磨削或电加工后形成的应力，进一步减少了模具使用过程的脆性。