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Cr12模具鋼板

Cr12

Cr12模具鋼為典型的合金工具鋼，國內執行標準為GB/T 1299-2000。

1 概述

適用范圍

是應用廣泛的冷作模具鋼，具有高強度、較好的淬透性和良好的耐磨性，但沖擊韌性差。主要用作承受沖擊負荷較小，要求高耐磨的冷沖模及沖頭、冷切剪刀、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺紋滾模等。

Cr12模具鋼屬於高碳高鉻萊氏體鋼,也是應用廣泛的冷作模具鋼.該鋼具有較好的淬透性、耐磨性、熱加工性.碳化物在鋼中分佈較好,可用於制造形狀復雜、工作條件繁重下的各種冷作模具.如冷沖模沖頭、螺紋滾模、拉絲模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀鑽套及量規等工具.我們在研制中,經過反復探索和試驗,制訂瞭合理的冶煉工藝和特殊的錠模及鍛造工藝,使材質組織達到均勻一致,另外對標準物質加工,大膽創新,采用雙刀切屑新工藝,極大提高瞭功效,縮短瞭周期,降低瞭成本.^[1]

特性

1. 真空脫氣精煉處理鋼質純凈。

2. 球化退火軟化處理，切削加工性能良好。

3. 強化元素釩，鉬特殊加入，耐磨性極其優異。

用途

1.厚度不大於2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。

2. 各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。

3. 螺紋軋制模和耐磨滑塊。

4. 冷鐓模具，熱固樹脂成型模。

5.伸拉成型模，冷擠壓模具。

2 供貨狀態

退????態, 硬度269 -217HBW, 壓痕直徑3. 7 ~4.1mm^[2]

3 對應牌號

中國GB標準牌號Cr12、德國DIN標準材料編號1.2080、德國D1N 標準牌號x210Cr12、英國BS 標準牌號BD3、法國AFN0R標準牌號z200Cr12、意大利UNI標準牌號X210cr13KU/x250cr12I<U、西班牙UNE標準牌號x210Cr12、日本Jis標準牌號SKD1、中國臺灣CNS標準牌號5KD1、韓國KS標準牌號sTD1、美國Asm/UNS 標準牌號D3,1T30403、國際標準化組織(IS0) 標準牌號210cr12、俄羅斯r0CT標準牌號X12.^[3]

4 物理性能

化學成份

單位：(%)

碳 C ：2.00～2.30

矽 Si：≤0.40

錳 Mn：≤0.40

硫 S ：≤0.030

磷 P ：≤0.030

鉻 Cr：11.50～13.00

鎳 Ni：允許殘餘含量≤0.25

銅 Cu：允許殘餘含量≤0.30

鈷 Co：≤1.00

力學性能

硬度：退火,269～217HB,壓痕直徑3.7～4.1mm;淬火,≥58HRC

熱處理

^[4]

金相組織：回火馬氏體+未溶碳化物+殘餘奧氏體。

交貨狀態：鋼材以退火狀態交貨。

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℃，前者有二次硬化現象，回火不少於2次，每次2h,回火後可空冷或油冷，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。

5 回火

處理工藝

冷作模具鋼主要用於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，回火後硬度可達到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，回火後硬度可達HRC58～60。對於承受較高沖韌的模具，可采用520度高溫回火，回火後硬度為HRC55～57。

二次硬度法的淬火溫度為1080～1120度，由於淬火後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，使殘餘奧氏體轉變成馬氏體產生二次硬化。硬度可升至HRC59～64，主要適用於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，所以對冷作模具並不適用。

由於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，淬火後應力消除並不充分,而且在後續加工中容易由於磨削熱導致工件表面硬度下降而影響使用壽命。

所以優先采用中溫淬火+高溫回火方式，即1050度左右淬火，淬火後硬度在HRC63。然後采用500～520高溫回火。由於二次硬化回火後硬度可達到HRC60以上，采用該工藝淬火溫度比二次硬化法低，熱處理後模具強度較高，並兼具一定的韌性。而且由於高溫回火後應力消除比較充分，後續線割放電加工時不易開裂、磨削加工中不易退火、表面可鍍鈦等優點，在生產中得到一定的應用。