Cr12MoV熱處理知識

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 325~375CR12MoV380-400 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 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 540℃ ,超出此溫度區向(往往只有 ±5℃ ),硬度的波動較大。
如果是 Cr12 ,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 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 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。)
Cr12MoV 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 , 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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