如何提高冷作模具钢Cr12MoV的强韧度？

    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钢。Cr12MoV模具钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12钢高。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板Cr12MoV厚板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。无锡瀚超专业销售高品质高性价比冷作模具钢（冷挤压模具钢、冷镦模具钢、冷拉深模具钢、冷冲压模具钢、冷冲裁模具钢等），如：高强韧性冷作模具钢LD、ER5、Cr5Mo1V、GD、GM、火焰钢CH-1、基体钢65Nb、012Al等。
    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。

    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。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。

   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、延钢长保温时间、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。

    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。

    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。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。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。

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