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冷镦模具常使用的有两种:一种使用Cr12MoV(SKD11)或者Cr12;一种是使用硬质合金. `, ^) P$ r/ F3 Y
Cr12MoV冷作模具钢属于高碳高铬钢，它的组织和性能，其中包括硬度、塑性、强度、回火稳定性、淬火回火的体积变形等与淬火有极大的关系。一般在加热温度８１０℃以上时，原始组织中索氏体和碳化物转变为奥氏体中和碳化物，随着温度的升高合金碳化物会继续向奥氏体中溶解，增加了奥氏体中Ｃ和Cr的浓度，因而得到较高的淬火硬度。淬火温度达到１０５０℃时，硬度会达到最高值。若淬火温度１１００℃时，残余奥氏体就会很高，可能会达到８０％以上，硬度会急剧下降。因此，根据使用要求的不同，需要选择不同的淬火温度。可以９８０-１０３０℃淬火、油冷，也可以１０５０-１０８０℃的淬火、油冷。 ; p8 w. V3 s( V8 l3 b( `
回火——根据模具的硬度要求，选择不同的淬火温度范围，如上述的两种温度。一般采用高温回火和低温回火两种热处理方法。以获得不同的强度、韧性和硬度。 + T: }3 |8 q$ n* n* k; z/ Q
1 g+ n4 J. d h$ r) i0 Z! g8 z
９８０-１０３０℃淬火、油冷，采用一次硬化处理的回火，回火温度选择１８０-２００℃，一般硬度为５４-５８ＨＲＣ，这样可以得到较高的硬度和耐磨性，而且热处理变形较小。
/ S7 @' O U `; F$ Y
- O% P+ B% J$ }- ?１０５０-１０８０℃的淬火、油冷，采用二次硬化处理的回火，回火温度选择４９０-５２０，一般硬度为６０-６２ＨＲＣ，一般采用多次的高温回火，一般为３-４次，每次２小时，模具经过二次硬化处理后，这样可以得到较高的红硬性和耐磨性。
2 \1 s5 P$ b9 ^6 E' h
: ~& O! G+ I7 L& q( p( `/ V3 {: p表2-3-8 Cr12MoV钢推荐的回火规范
2 J& p/ N9 j! O1 V6 [- S方案 淬火温度 /℃ 回 火8 F( ~& i3 u" [- Y: V- z2 a2 d
用 途 加热温度/℃ 介质 硬度HRC
* m/ c" [* I3 x( M9 f' M% LⅠⅡⅢ 1020~1040 消除应力去除应力，降低硬度去除应力，降低硬度 150~170200~275400~425 油或硝盐—— 61~6357~5955~57
- e. n/ c' Y: I. o- O! IⅣⅤⅥ 1115~1130 去除应力及形成二次硬化去除应力及形成二次硬化去除应力及形成二次硬化 510~520℃多次回火-78℃冷处理 加510~520℃一次回火-78℃冷处理加一次510~520℃回火，再-78℃冷处理 ——— 60~6160~6161~62& V* ]! x7 x% z4 q& E: F
注：1.用方案Ⅰ回火的工件，需要保持高硬度及高耐磨性，其尺寸与淬火状态几乎无差别；
( L$ q; a* {2 ? 2.方案Ⅱ用于获得良好韧性的工件。
+ W+ q, E$ W/ ?; E& n9 R) D1 g% v& n8 k+ s6 j
Cr12材料的特性：
0 Q' K& {* v4 i7 P 化学成分. I) I2 G( x) m5 }8 `' A
C Si Mn Cr P S- P0 o1 H4 _1 r2 s# y* j V
2.00~2.30 ≤0.40 ≤0.40 11.50~13.00 ≤0.030 ≤0.030 & T7 O- j1 j$ I; \
物理性能：Cr12钢的临界温度. K& r9 M1 D: m
临界点 Ac1 Acm Ar1 Arcm Ms
; j$ }5 {, G+ W温度（近似值）/℃ 810 835 755 770 180 1 G. {6 B* K D3 k
热加工：Cr12钢的热加工工艺 1 B- v) e9 Z# y7 f
项 目 加热温度/℃ 开锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式# Z( a D) ^ Q
钢 锭 1140~1160 1100~1120 900~920 缓 冷2 v4 `2 e. V& F, ?7 M
钢 坯 1120~1140 1080~1100 880~920 缓 冷
% v+ ~9 ?* n7 Z; A7 x4 b! [+ P预备热处理/ p; t2 m, x4 s T; C6 K1 p1 O
Cr12钢锻后的一般退火工艺示于图2-1-1，锻后等温退火工艺示于图2-1-2。
: c$ I! H3 ?3 Q( l! i( G% G- ?3 |, X" S/ U+ l. F2 g
温度 860±10℃2 B2 H( Q7 l' {+ a
+ N3 R x( H! ?$ C4 U
6 B' `' E' v& T9 h9 X, ?, ]! U* V 冷速，≤30℃/h
& P. n6 B; `4 E9 S/ B1 \# x 均热 保温>4h 2 L% K/ ^9 w3 S1 l1 f/ s& l
/ e; m! |$ s+ e- w# i
HB≤2696 k" J- K5 q+ D; {# g
, f; b+ f9 D5 w" c+ Z+ H
时间/h ]. c+ ?( Q5 G# ? Y o: R
图2-1-1（组织：粒状珠光体 + 碳化物）! A. Z$ y! O1 X u
温度 : r/ J4 d, D; z; X: W
冷速，≤30℃/h5 E# g, Y0 j# o. _, R' _, q
均热 保温2-3h 720-740" B, a6 |: e2 O+ o1 C
保温3-4h 冷速，≤50℃/h
% S! j! u/ H2 p C, `: C3 S ≤550℃ 出炉冷却; q* } b' V: I9 S0 \5 r8 e
时间
, r: Z, r. ^: p* f5 D6 V1 j- D# b（组织：粒状珠光体+碳化物） HB≤269
7 t6 Z) x9 i+ i图2-1-2 锻压后等温退火工艺" A* ^; ?$ \8 B
8 [2 Q" a ?4 L9 H淬火6 f8 X1 q/ x9 }) g& s! c: w
Cr12钢的等温转变曲线示于图2-1-3，淬火硬度与淬火温度的关系示于图2-1-4，硬度、奥氏体晶粒度粒度与淬火温度的关系示于图2-1-5，推荐的回火规范示于表2-1-4。
- b6 \8 @4 }$ C5 q/ g# I; j8 Y; \& W5 L, @6 }* t
图2-1-3 等温转变曲线' s& U1 j2 |% v
图2-1-4 淬火硬度与淬火温度的关系
# Z: u3 ^; L& {4 q5 N9 q% [2 D 70) Q; v k* \2 G# _ V6 e
硬 67.5
3 f' h; y' z! J* v) \) s1 R6 G, ] 度 65
# D& v9 B8 d0 ^8 m H 62.5
3 S0 O, o N5 E9 ?0 Q& ~+ N, D" u+ } R 607 f1 r. u( P( V% C% T0 C2 R+ \& O
C 57.5
4 Z: R4 D) A: Q 55
5 l3 I& y0 H3 Z: ~4 {- _ 52.5
7 w0 b* w6 @9 h& Z2 p; Q 50
' c* \& f6 p% p 47.5
1 y v9 D" `0 W9 \) u45 * O5 F9 U% P' d% p" I" a$ f
850 900 950 1000 1050 1100
7 p9 ?+ N$ U. H }淬火温度（℃）1 Z; i* z2 z" L& x
图2-1-5 硬度、奥氏体晶粒度粒度与淬火温度的关系
5 F/ Y" N6 r9 U8 X9 w1 C+ x( W3 ? 2 , F1 _$ | M+ a$ r E' i/ x
晶 9 q7 G: Q* U1 O& a k
4 70 硬
. @ g+ \7 L% l9 H$ d/ f l粒 硬度& x! h* x! {) e! @! X
6 62 度
( i, u5 z% r/ f, _/ u5 o7 a) O度
9 L; ]$ N, H! @4 J* ]# u: A) f 8 54 H
; U7 q% X. j. B1 y级
& k+ F* b1 c/ |) Y$ k$ n, A8 Y 10 46 R. o9 t: T( }' a1 k6 b
晶粒度 w z- D' Z% i7 @8 f+ o* Y* U3 c
12 38 C
" k6 o! |8 s6 [3 {1 j& A4 l& q
/ ~# m! [- x- T& T+ f4 M0 U8 d& c6 f 302 b9 t' t4 P0 J( z# ]' I
900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 13000 x5 e1 C; l3 { p+ b8 R$ I$ t$ z
表2-1-4 Cr12钢推荐的淬火规范
4 o8 q0 O3 I$ R5 T$ m淬火温度/℃ 冷却介质 硬 度2 q `6 q+ A$ H7 C1 K0 K
950~980 油 59~634 Z7 D4 t9 \+ M
C 回火
2 K2 \) ]- P' P0 [Cr12钢的性能、残余奥氏体量、试样长度变化率与回火温度的关系示于图2-1-6~图2-1-10，推荐的回火规范示于表2-1-5。 * {% G3 M+ b4 w) w
图2-1-6 Cr12钢硬度与回火温度的关系曲线+ O. {% D1 g- u2 x L+ b$ `3 o" d
68
. Z% z g! C! D: e5 m" h) }硬 64 1
, ~( e- a' S6 M! l! j+ U 度 60 2
. g) X. B& N2 G! t) ^3 f" I+ s* j H 56 3( X6 T4 P; E! h" F$ V. j$ S. t
R 52) L4 G4 w' K9 S# R$ Z
C 48
5 J/ r6 M5 p2 Y% g 44
7 O, @. O" E; ]' k' K200 300 400 500 600 7009 `# H" y4 ~6 D! f( m1 d$ P
（淬火温度：1—955℃，2—1010℃，3—1090℃）
4 C% y% W I" b9 o7 u4 b! {图2-1-7 Cr12钢经960~980℃加热淬油后并在不同温度回火并保持1.5h的力学性能 ：略。
- y, ^' d0 [6 e# O' p0 x图2-1-8 Cr12钢抗压强度与回火温度的关系 ：略
1 M8 F( T d0 b; K; o图2-1-9 Cr12钢残余奥氏体与回火温度的关系 ：略
' _/ ^2 d+ q1 i- B3 g. qCr12钢残余奥氏体量与回火温度的关系
2 l4 A% A$ i' f( }" P残余 100; _' ^% T/ }5 |7 g
奥氏 80 1100℃ h8 h: Y6 ~" t! @8 R x5 v
体量 60 1050℃( Y5 J+ _! V" s3 h+ e; g
% 40 975℃
' Z5 R" x; z* q" s X6 x 20
4 A$ c9 A6 C7 j$ w( N 0
: k+ v3 r& ]( Y' x: {; Y 淬火 150 250 350 450 5509 e, k- u' R+ U& } m+ p
回火温度℃
+ r; h+ {9 i, L1 |; n4 ^表2-1-5 Cr12钢推荐的回火规范
6 O# ~5 k$ u" I1 h: m" J# `% S用途 加热温度/℃ 回火时间/h 回火次数 硬度（HRC） F) ^. R2 C$ j2 L/ _/ B
消除应力和稳定组织 180~200 2 1 60~62/ c- Z v! L! g4 S8 [. f; _8 s7 P
消除应力和降低硬度 320~350 2 1 57~58& w [; h5 I6 }' ~* p e
注意：在回火中，应避开回火脆性温度范围。Cr12材料的回火脆性温度范围为：290-330℃ |
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发表于 2007-11-10 10:38:28