特性
合金工具钢:Cr12MoV
标 准:GB/T 1299-2000
适用范围
冷作模具钢,钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12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 深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。
2供货状态
供货品种有热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板和冷拉钢丝
3对应牌号
中国GB标准牌号:cr12mov、中国台湾cNS 标准牌号SKD11、德国DlN标准材料编号1.26o1、德国DIN标准牌号x165CrM0v12、 日本Jis标准牌号sKD11、韩国Ks 标准牌号sTD11、意大利UN1标准牌号x165CrM0W12KU、瑞典SS标准牌号2310、西班牙UNE 标准牌号X160CrM0V12、美国AISi/sAE标准牌号D3、俄罗斯roCT 标准牌号x12M。
4物理性能
Cr12MoV是国标的说法,德标叫做:X165CrMoV12
化学成份:
碳 C :1.45~1.70
硅 Si:≤0.40
锰 Mn:≤0.40
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:11.00~12.50
镍 Ni:允许残余含量≤0.25
铜 Cu:允许残余含量≤0.30
钒 V :0.15~0.30
钼 Mo:0.40~0.60
力学性能:
硬度 :退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm;淬火,≥60HRC
Cr12MoV用途
Cr12MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高,直径为300~400mm以下的工件可完全淬透,淬火变形小,但高温塑性较差。Cr12MoV多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板等。
热处理规范
热处理规范:1.淬火,950~1000℃油冷;2.淬火1020℃,200℃回火2h。
金相组织:细粒状珠光体+碳化物。
交货状态:钢材以退火状态交货。
冷挤压摸成坯软化规范
使铁屑保护加热,温度760~780°C,时间10h,炉冷,硬度l96HBW,可顺利实现冷挤压成形
普通等温球化退火规范
850 ~870℃×3~4h,随炉冷却到740~760℃×4~5h等温,出炉空冷 硬度≤241HBW,共晶碳化物等级≤3级
等温温度740~76o°C,时间≥4 ~5h
球化退火规范
(860±1ü)°C×2~4h,以30°C/h冷速炉冷,(740±10)°c x4-6h, 随炉缓慢冷却到500 ~600°C,出炉空冷.硬度207 ~255HBW。
深冷处理
Crl2MoV钢经深冷处理, 深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物, 随后进行200℃低温回火后, 这些超微细碳化物可转变为 碳化物。未经深冷处理的马氏体, 在低温回火后, 仅在某些局部区域析出有少量的 碳化物。 Crl2MoV采用低温化学热处理方法, 在保持Crl2MoV钢高硬度和高耐磨性的基础上,离子渗氮、气体氮碳共渗、盐浴硫氰共渗种常用的低温化学热处理渗层的粘着抗力。3种低温化学热处理渗层均有***的抗冲击粘着作用, 其中尤以盐浴硫氰共渗。Crl2MoV钢制不锈钢器皿拉伸模经气体氮碳共渗处理后, 使用寿命达3万件以上, 较常规淬火、回火处理的同类模具寿命提高10倍以上。
加硬处理
为提高模具寿命达到80万模次以上,可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。淬火时先在500-600℃预热2-4小时,然后在850-880℃保温一定时间(至少2小时),放入油中冷却至50-100℃出油空冷,淬火后硬度可达50-52HRC,为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理,回火后,硬度可保持48HRC以上
盐浴渗钒处理
Crl2MoV冷作模具钢的中性盐浴渗钒处理工艺,Crl2MoV钢经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物渗层,一、碳钒化合物,该渗层组织均匀,具有良好的连续性和致密性,厚度均匀,结构致密,具有很高的显微硬度和较高的耐磨性,表面硬度、耐磨性及抗粘着性等性能大幅度提高。二、VC在奥氏体中的溶解度比它在铁素体中的溶解度高,随着温度的降低,VC从铁素体中析出,使合金强化及晶粒细化,化合物层表现出较高的硬度。 Cr12MoV 属于高碳高铬莱氏体钢, 碳化物含量高,约占20 % ,且常呈带状或网状不均匀分布,偏析严重, 而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况, 严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响, 尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大,往往成为疲劳断裂的策源地,为此必须对原材料轧制钢材进行改锻,充分击碎共晶碳化物,使之呈细小、均匀分布, 纤维组织围绕型腔或无定向分布, 从而改善钢材的横向力学性能。
锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔,并采用“二轻一重”法锻造,即坯料始锻时要轻击,防止断裂,在980~1 020 ℃中间温度可重击, 以***击碎碳化物,
Cr12MoV 钢未改锻,采用固溶双细化处理[5 ] ,即500 ℃及800 ℃左右二级预热,1 100~1 150 ℃固溶处理,淬入热油或等温淬火,750 ℃高温回火,机加工后960 ℃加热油冷后进行最终热处理, 也可使碳化物细化、棱角圆整化,晶粒细化。
5回火
Cr12MoV钢推荐的回火规范
方案 | 淬火温度 /℃ | 回 火 | | 淬火 | |
用 途 | 加热温度/℃ | 介质 | 硬度HBW | 介质 | 硬度HRC |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ | 1020~1040 | 消除应力 去除应力,降低硬度 去除应力,降低硬度 | 150~170 200~275 400~425 | 油或硝盐 — — | 61~63 57~59 55~57 |
Ⅳ Ⅴ Ⅵ | 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 | — — — | 60~61 60~61 61~6 |
6淬火
方案 | 次预热/℃ | ***次预热/℃ | 淬火温度/℃ | 冷 却 | 硬度 (HRC) | | | |
介质 | 介质温度/℃ | 在介质中冷却 | 随后 | | | | | |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 550~660 | 840~860 | 950~1000 1020~1040 1020~1040 1115~1130 1115~1130 | 油 油 熔融硝盐 油 熔融硝盐 | 20~60 20~60 40~55 20~60 40~45 | 至室温 至油温 5~10min 至油温 5~10min | 空冷 空冷 空冷 空冷 空冷 | 58~62 62~63 62~63 42~50 42~50 |
注:1.方案Ⅱ、Ⅲ用于要求获得很高的力学性能及变形较小的工件,如螺纹滚子、搓丝板、形状复杂受冲击负荷的模具等;
2.方案Ⅳ、Ⅴ用于要求获得红硬性及耐磨性的工件,但力学性能较差,尺寸变形较大,如450℃以下工作的热冲模等;
3.这种钢对脱碳很敏感,预热和加热用的盐浴必须经过充分的脱氧后再使用;若在普通电炉中加热可将工件装入箱
内,填充以渗碳剂或生铁粉(这时工件可能有少许增碳现象,硬度可提高HRC1~2)。
表2-3-1 淬火状态的组织比例
淬火方案 | 冷却 | 碳化物/% | 马氏体/% | 奥氏体/% |
Ⅰ、Ⅱ | 油、硝盐 | 12 | 73~68 | 20~23 |
7对应牌号
国标:cr12mov
台标:skd11
德标:1.2601
DIN:x165crmov12
日标:skd11
韩标:STD11
意大利标准:x165crmow12ku
瑞典标准:2310
西班牙标准:x160crmov12
美标:x12m
8淬火规范编辑
普通淬火、回火规范:
淬火温度1000~1050℃,淬油或淬气,硬度≥ 60HRC;回火温度160~180℃,回火时间2h,或回火温度325~375℃,回火次数2~3次。
10典型举例
1)该钢可用于制作材料厚度>3mm的冲裁模具复杂形状的凸模、 凹模、镶块.制作凸模时建议硬度58~62HRC,制作凹模时建议硬度60 ~64HRC。
2) 用于制作冲裁模具中要求高耐磨的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC,制作凹模时建议硬度为62~64HRC。
3) 用于制作拉深模中要求耐拉的凹模,建议硬度为62 ~64HRC.
4) 用于制作弯曲模中要求耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。制作凸模时建议硬度60~64HRC,制作凹模时议硬度60 ~64HRC
5) 用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度60~62HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。
工作条件及性能要求
冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以***冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。
Cr12
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数可达2.30%,从而钢变得硬而脆,所以冲击韧性较差,几乎不能承受较大的冲击荷载,易脆裂,而且易形成不均匀的共晶碳化物。
用途:用于制造受冲击荷载较小,且要求高耐磨性的冷冲模和冲头,剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。
生产品种:热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr12Mo1V1
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Cr12高,故钢的组织和晶粒度进一步细化,提高了钢的淬透性、强度和韧性,使钢的综合性能更好。
用途:用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具,如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr12MoV
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,具有良好的淬透性,截面尺寸在400mm以下可以完全淬透,且具有很高的耐磨性,淬火时体积变化小。其碳含量比Cr12钢低很多,且加入了钼、钒,因此,钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。
用途:用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具,如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模,以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr5Mo1V
性能:合金含量中等,由于含有钼和钒,所以钢的淬透性良好,碳化物分布均匀,具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。
用途:用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
9Mn2V
性能:综合力学性能比碳素工具钢好,具有较高的硬度和耐磨性,淬透性很好,淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒,细化了晶粒,减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。
用途:用于制造各种精密量具、样板,以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
根据需方要求可供应中小规格的模块。
CrWMn
性能:具有较高的淬透性,由于加入1.20%%26mdash;1.60%(质量分数)钨,形成碳化物,所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒,从而使钢具有较好的韧性,该钢对形成网状碳物比较敏感,而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。
用途:使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具,如板牙、块规、样柱和样套,,以及形状复杂的高精度冲模等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。
9CrWMn
性能:低合金冷作模具钢,具有一定的淬透性和耐磨性,淬火变形较小,碳化物分布均匀且颗粒细小。
用途:用于制造截面不大的,而形状较复杂的冷冲模,以及量规、样板等量具。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。
Cr4W2MoV
性能:新中型合金冷作模具钢,性能较稳定,与高合金冷作模具钢Crl2、Crl2MoV相比,用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小,分布均匀,具有较高的淬透性和淬硬性,以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄,变形抗力较大。
用途:用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。
生产品种:热轧材、锻材。
根据需方要求可供应小规格模块。
6Cr4W3Mo2VNb
性能:高韧性冷作模具钢,其化学成分接近高速工具钢的基体成分,属于一种基体钢。因此,它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物,所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20%%26mdash;0.35%(质量分数)的铌,使晶粒细化,并提高晶粒精化温度,从而提高了钢的韧性,改善了其工艺性能。
用途:用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。
生产品种:热轧材、锻材。
根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。
6W6Mo5Cr4V
性能:低碳高速工具钢类型的冷作模具钢,其淬透性好,并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能,还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高,其热加工温度范围稍窄,变形抗力较大。此钢易脱碳。
用途:用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。
生产品种:热轧材、锻材。