Cr12型鋼

在模具用鋼中,碳化物偏析最嚴重的是Cr12型鋼,因此Cr12型鋼是最難鍛造的模具鋼。Cr12型鋼(包括Cr12鋼和Cr12MoV鋼)屬於萊氏體鋼,鑄態下有共晶組織存在,需進行充分鍛造,將網狀共晶碳化物打碎Cr12型鋼中碳化物數量較多,如退火的Cr12鋼的碳化物達20%左右 。

概述

Cr12型鋼中含碳量較高,是為了能保證形成足夠的合金碳化物。淬火加熱至高溫時,一部分碳化物溶入奧氏體中,從而保證馬氏體的高硬度,另一部分碳化物,起細化晶粒的作用,並提高鋼的耐磨性。Cr能使鋼的淬透性大大增加,提高回火穩定性,產生二次硬化現象,與碳形成高硬度的(FeCr)C(碳化物) 。

優缺點

優點

(1)耐磨性非常高。這類鋼在一般採用的淬火溫度下,實際只溶解少量的碳化物。退火後碳化物總量約為17%,經1038℃加熱後,高溫下仍可保留14%左右。碳化物CrC的硬度為Hv2300,遠遠超過馬氏體的硬度。高硬度碳化物CrC的存在,使得鋼具有高的耐磨性。

(2)高淬透性,可以空冷硬化。φ200—300毫米的工件用油就可以淬透。這是因為經1038℃加熱後,高溫下的奧氏體中含碳約0.6%,含鉻約25%的緣故。

(3)變形微小。因為高硬度的碳化物熱膨脹係數小,再加上淬火鋼中有相當數量的殘餘奧氏體存在,所以Cr12型鋼淬火時變形小,有“微變形鋼”之稱。

缺點

(1)碳化物偏析嚴重,特別是截面大於40毫米以上的軋材更為嚴重。

(2)在一般生產條件下,淬火溫度是波動的,這會引起組織和性能的很大變化。

(3)Cr12型鋼含鉻量很高,消耗大量的鉻,不適合我國目前的資源情況 。

選用

在Cr12型鋼中,Cr12鋼碳化物偏析最嚴重,過熱敏感性也較大,強度、韌性也不及Cr12MoV鋼。因此,它的套用受到了限制,不少工廠已很少採用。

Cr12MoV鋼由於它具有耐磨性高、淬透性好和微變形的優點,特別是含碳量較低,碳化物分布不均勻的情況較Cr12鋼有所改善,因此強度、韌性比Cr12高,它的套用較為普遍。但由於它的碳化物偏析仍然嚴重,其資源亦不能立足本國,因此我國一直在進行取代Cr12MoV鋼的研究工作 。

套用

由於Cr12型模具鋼具有高耐磨性、高淬透性和熱處理變形小等特點,因而適於製造要求耐磨性高、變形小和受力大、形狀複雜的冷作模具,如矽鋼片沖模、螺紋滾絲模、拉絲模等 。

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