化學成份
單位:(%)
碳 C :2.00~2.30
硅 Si:≤0.40
錳 Mn:≤0.40
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
鉻 Cr:11.50~13.00
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.25
銅 Cu:允許殘余含量≤0.30
鈷 Co:≤1.00
力學性能
硬度 :退火,269~271HB,壓痕直徑3.7~4.1mm;淬火,≥58HRC
熱處理
金相組織:回火馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體。
交貨狀態(tài):鋼材以退火狀態(tài)交貨。
淬火溫度
Cr12淬火950~1000℃油淬,二次回火550℃
高溫淬火1100-1150℃,低溫淬火960-1050℃,回火550-650℃,前者有二次硬化現(xiàn)象,回火不少于2次,每次2h,回火后可空冷或油冷,高溫淬火前最好進行2次預熱,在高溫加熱時,需采取保護措施,以防氧化。
處理工藝
冷作模具鋼主要用于金屬或非金屬材料的沖裁、拉伸、彎曲、冷擠、冷鐓、滾絲、壓彎等工序。因此要求模具具有高強度、高耐磨性和足夠的韌性,以保證其使用壽命。Cr12型鋼作為通用型冷作模具在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應用,而其熱處理方式通常有兩種:即一次硬化法(低淬+低回)和二次硬化法(高淬+高回)。
一次硬化法的淬火溫度為1020~1040度,回火溫度可根據(jù)模具要求選擇,一般要求高硬度耐磨性的冷沖壓模具,采用160~180度低溫回火,回火后硬度可達到HRC60以上。要求較高硬度及一定韌度的沖壓模具而言,可采用250~270度回火,回火后硬度可達HRC58~60。對于承受較高沖韌的模具,可采用520度高溫回火,回火后硬度為HRC55~57。
二次硬度法的淬火溫度為1080~1120度,由于淬火后鋼中存在大量殘留奧氏體,所以硬度較低(HRC42~45),通過多次(3~5次)高溫回火,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體產(chǎn)生二次硬化。硬度可升至HRC59~64,主要適用于要求紅硬性的模具零件,缺點是沖擊韌性較差,影響多沖壽命,所以對冷作模具并不適用。
由于一次硬化法采用低溫回火,硬度雖可達到HRC60以上,但回火溫度較低,淬火后應力消除并不充分,而且在后續(xù)加工中容易由于磨削熱導致工件表面硬度下降而影響使用壽命。
所以優(yōu)先采用中溫淬火+高溫回火方式,即1050度左右淬火,淬火后硬度在HRC63。然后采用500~520高溫回火。由于二次硬化回火后硬度可達到HRC60以上,采用該工藝淬火溫度比二次硬化法低,熱處理后模具強度較高,并兼具一定的韌性。而且由于高溫回火后應力消除比較充分,后續(xù)線割放電加工時不易開裂、磨削加工中不易退火、表面可鍍鈦等優(yōu)點,在生產(chǎn)中得到一定的應用。
典型舉例
1) 該鋼可用于硅鋼冷沖模,用于動載條件下要求高耐磨、形狀簡單的拉深和沖裁模
2)被廣泛地用來制作形狀復雜、經(jīng)受沖擊力、要求耐磨性高的冷作模具,如硅鋼冷沖模、螺紋滾絲模、拉鯉模等。
3) 用于制作拉深模中要求耐磨的凹摸,建議硬度62 ~64HRC。
4) 用于鋁件冷擠壓模的凸模時,建議硬度60 ~62HRC。
5) 用于制作彎曲模中要求?耐磨、形狀復雜的凸模、凹模、鑲塊,制作凸模、凹模時建議硬度60 ~64HRC.
6) 用于成形碳的質(zhì)分數(shù)為0.5%~0.80%的彈鋼板,硬度為37 ~42HRC, 使用壽命可達22 萬次
7) 用于制作冷鐓貨車車廂螺栓凹模,零件尺寸為Ф8. 9mm×Ф9.0mm的同心圓柱體,使用壽命僅0.1萬~0.2萬次
8) 用于熱固性塑料成型模,要求高耐蘑、高強度的模具
9) 用于經(jīng)硼+淬火+回火的耐磨磚成形模,與原來使用Q235鋼碳模具相比,使用壽命提高5 -6倍, 工藝簡單,經(jīng)濟效益顯著
10) Cr12鋼邊凸模固體硼鉻共后,凸摸邊次數(shù)高達l6萬~l7萬次. 常規(guī)淬火工藝僅有0. 6 萬~0. 8萬次,硼處理只有0. 7萬~1.0 萬次
11) Cr12鋼搓絲板釩復合處理后,使模具的使用壽命提高到1. 7 萬件
12) Cr12 鋼冷鐓六角頭栓栓的六角模具,經(jīng)釩復合處理后,模具的使用壽命提高了l0倍。