Cr12钢的物理性质与应用领域

1.化学成分

Cr12钢的化学成分见表2-25。

表2-25 Cr12钢系列牌号及化学成分

Cr12钢的相变点：Ac₁810℃，Ac_cm982℃，Ar₁760℃，Ms180℃。

2.性能与应用

（1）性能Cr12钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表性牌号之一，属于莱氏体钢。含有极高量的C（2.00%～2.30%）和Cr（11.00%～13.00%），有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，淬火变形小，Cr12钢冲击韧度差，导热性和高温塑性也差，当碳化物不均匀时，变形呈多向性且不规则，它的组织不良是其主要缺点，很难用热处理方法改善不均匀的碳化物。热加工时要注意加热和锻造工艺，通过合理的锻造改善不均匀碳化物。

（2）应用 主要用于要求高耐磨受冲击负荷较小的冲压模工作零件（凸模、凹模、冷挤压模的凹模等），由于冲击韧度差，导热性和高温塑性也差，具有明显的缺点，使用受到一定限制。近来逐渐被更优秀的钢种如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基体钢所取代。

3.常规处理方法

（1）锻造工艺 对Cr12钢必须进行锻造以改善碳化物的不均匀性，保证模具的强度和韧性，以提高寿命。锻造不仅使钢中碳化物分布均匀，提高强韧性，而且在模具中形成合理的流线排列，促使各方向淬火变形趋势一致。锻造加热时，要先预热，逐渐升温，并注意工件放置锻打时坚持多向镦拔，并且多次镦拔，才能保证击碎碳化物，改善锻件的方向效应。锻后注意缓冷并及时退火。Cr12钢的锻造工艺规范见表2-26。

表2-26 Cr12钢的锻造工艺规范

（2）热处理(www.xing528.com)

1）退火。830～850℃保温2～3h，720～740℃等温3～4h，以≤50℃/h的冷速冷却到550℃出炉空冷，得到粒状珠光体+碳化物组织，退火硬度为207～255HBW。

2）淬火。Cr12钢淬火工艺规范见表2-27。加热时奥氏体中溶入质量分数为4%～5%的Cr，使过冷奥氏体稳定性加大，提高钢的淬透性，较大尺寸模具可以淬透。正确选择淬火温度，使钢中残留奥氏体引起的尺寸降低部分甚至全部抵消淬火时因马氏体转变所产生的尺寸增大，则可控制淬火变形量，减小发生变形所造成的尺寸不稳定。图2-3所示为Cr12钢淬火温度与硬度的关系，图2-4所示为Cr12钢淬火温度与奥氏体晶粒度及硬度的关系。

表2-27 Cr12钢淬火工艺规范

图2-3 Cr12钢淬火温度与硬度的关系

图2-4 Cr12钢淬火温度与奥氏体晶粒度及硬度的关系

3）回火。Cr12钢回火工艺规范见表2-28。Cr12钢淬火后存有相当数量的残留奥氏体，一次回火后会有部分残留奥氏体转变为马氏体，对性能影响不利。因此，通过二次回火将一次回火时变成的淬火马氏体再转变为回火马氏体。

表2-28 Cr12钢回火工艺规范

生产实践中采用二次回火工艺对提高模具寿命有一定作用。Cr12钢在270～350℃温度范围内扭转冲击值降低，而在此温度区间回火硬度值也下降，因此应避开此区间选择回火温度。