模具钢铬十二不淬火硬度是多少

CR12模具钢是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等。

Cr12模具钢属于高碳高铬莱氏体钢,也是应用广泛的冷作模具钢该钢具有较好的淬透性、耐磨性、热加工性碳化物在钢中分布较好,可用于制造形状复杂、工作条件繁重下的各种冷作模具如冷冲模冲头、螺纹滚模、拉丝模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀钻套及量规等工具

CR12模具钢硬度在退货状态下为269～217HB，经淬火后最高可达到62HRC左右，根据用途不同，可选择不同的硬度，合理的硬度范围应该在58—62HRC左右。

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金属铬

chromium

一种化学元素。化学符号Cr，原子序数24，原子量519961，属周期系ⅥB族。1797年法国N-L沃克兰从西伯利亚红铅矿(即铬铅矿)中发现一种新元素，次年用碳还原法制得这种金属。因为铬能形成多种颜色的化合物，便用希腊文chromos(含义是颜色)命名为chromium。铬在地壳中的含量为10×10-2％。最重要的矿物为铬铁矿。

铬是钢灰色有光泽的金属，熔点1857℃，沸点2672℃，20℃时的密度，单晶为722克／厘米3，多晶为714克／厘米3。有延展性，但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼，常温下对氧和水汽都是稳定的，铬在高于600℃时开始和氧发生反应，但当表面生成氧化膜以后，反应便缓慢，当加热到1200℃时，氧化膜被破坏，反应重新变快。高温下，铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸，遇硝酸后钝化，不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。铬的氧化态为－1、－2、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋6。铬的氧化物有氧化亚铬(CrO)、三氧化二铬(Cr2O3)、三氧化铬(CrO3)。三氧化铬是红色针状晶体，高温下分解为三氧化二铬和氧气，是强氧化剂，酒精和它接触后能着火，在染料和皮革工业中有广泛的用途。铬酸盐的通式为MCrO4或MIICrO4(IM为一价金属，IIM为二价金属)。铬酸盐在酸性溶液中存在以下平衡：

CrO是铬酸根离子，在溶液中显**。Cr2O是重铬酸根离子，在溶液中显橙红色。此反应的平衡常数K＝1×1014，表明在酸性溶液中Cr2O占优势，在碱性溶液中CrO占优势。碱金属的铬酸盐都易溶于水，是强氧化剂，银和铅的铬酸盐不溶于水。铬和铁、铝一样，是一种成矾元素，可形成钾铬矾〔KCr(SO4) 2·12H2O〕，是制高级皮革必需的。铬还容易形成配位化合物，如〔Cr（NH3)〕6Cl3、〔Cr(NH3) 5Cl〕Cl2、〔Cr(NH3)4Cl2〕Cl等。铬及其化合物有毒，可引起鼻膜炎、支气管哮喘和肾病等。

金属铬的制法有：①在电炉中用金属铝还原三氧化二铬。②电解铵铬矾溶液。③最纯的铬采用真空下使二碘化铬或羰基铬热分解方法。钢中加铬、镍或铬、锰组成的不锈钢广泛用于制造化工设备。铬钴合金硬度高用于切削工具。铬的镀层可使外表美观，耐磨和抗腐蚀性能好。铬橙、铬红、铬黄、铬绿都是重要的无机颜料。

纯金属硬度

名 元素 布氏硬度

称 符号 HB

钨 W 350

钒 V 264

锰 Mn 210

铱 Ir 170

钼 Mo 160

钴 Co 125

锆 Zr 125

铍 Be 120

钛 Ti 115

铬 Cr 110

钽 Ta 85

镍 Ni 80

铌 Nb 75

铁 Fe 50

锑 Sb 45

铂 Pt 40

铜 Cu 40

镁 Mg 36

锌 Zn 35

银 Ag 25

铝 Al 25

金 Au 20

镉 Cd 20

铋 Bi 9

铅 Pb 5

密度

3 锂Li 0534 40 锆Zr 6506

4 铍Be 1848 41 铌Nb 857

6 石墨C 225 42 钼Mo 1022

6 金刚石C 351 43 锝Tc

11 钠Na 0971 44 钌Ru 1241

12 镁Mg 1738 45 铑Rh 1241

13 铝Al 2702 46 钯Pd 1202

19 钾K 0862 47 银Ag 105

20 钙Ca 155 48 镉Cd 865

21 钪Sc 2989 49 铟In 73

22 钛Ti 454 50 锡Sn 7285

23 钒V 611 55 铯Cs 1875

24 铬Cr 72 56 钡Ba 35

25 锰Mn 744 72 铪Hf 1331

26 铁Fe 7874 73 钽Ta 16654

27 钴Co 89 74 钨W 193

28 镍Ni 8902 76 锇Os 2257

29 铜Cu 896 77 铱Ir 2242

30 锌Zn 7133 78 铂Pt 2145

31 镓Ga 5904 79 金Au 1888

32 锗Ge 538 80 汞Hg 13546

37 铷Rb 1532 81 铊Tl 1185

38 锶Sr 254 82 铅Pb 113437

金属一般只有还原性，就是金属活动性的排名。

金属单质的还原性：钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银柏金。

出厂硬度180hb

模具是现代制造业核心工具,是工业制造中不可缺少的成型工具。近20年来，我国模具工业发展非常迅速,尤其是近几年,模具需求一直以每年15%左右的速度快速增长。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了强大的动力。作为主要模具材料的模具钢则是模具制造的基础,随着模具工业的迅速发展,对模具钢的数量、质量、品种、规格、性能等各个方面提出更高、更新的要求。Cr12MoV钢是应用最为广泛的冷作模具钢"。虽然强度、硬度较高,耐磨性好，但其韧度较差,对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效[2-3]。

Cr12MoV是国标的说法，德标叫做：X165CrMoV12

化学成份：

碳 C ：145～170

硅 Si：≤040

锰 Mn：≤040

硫 S ：≤0030

磷 P ：≤0030

铬 Cr：1100～1250

镍 Ni：允许残余含量≤025

铜 Cu：允许残余含量≤030

钒 V ：015～030

钼 Mo：040～060

电炉真空精炼生产，锻造开坯，共晶碳化物均匀，高淬透性，高耐磨性，高韧性，淬火时体积形变小；因此它的市场用量非常的大。

①减少Cr、Mo、V元素的含量，直接降低成本，也严重影响使用性能，如用Cr8、Cr12充当Cr12MoV；

②改变其生产方法，用中频炉代替电炉精炼，导致的成分杂质过多，用连铸方法代替球化退火，减少压延比等等多种方法来减少成本，zui终客户在使用时材料达不到预期的效果，模具寿命减少，严重的直接导致开裂报废。

研究发现,淬火过程中得到马氏体加下贝氏体复相组织具有比单一马氏体或者下贝氏体组织更好的强韧性[°;另外,淬火后组织中含有适量的残留奥氏体可一定程度上提高材料的韧性,对于合金钢来说,合金元素的种类和含量对钢淬火后残留奥氏体的量也有显著影响[5;合理的淬火温度会使钢保留需要的高温组织和细小的晶粒,以保证回火后获得良好的综合性能。

近年来,国内外学者在Cr12MoV钢热处理新工艺方面开展了广泛的研究[68]。研究表明,Cr12MoV钢中碳化物的形态和分布对其韧性有很大影响(弥散碳化物析出强化)。因此,通过适当的回火工艺控制材料组织中碳化物的形状、数量、尺寸和分布等,可改善强韧性，获得较高的综合力学性能。另外,不同回火温度对合金钢的拉伸和冲击性能有很大影响,通常情况下,增加回火温度会增加冲击韧性并降低拉伸强度;由于二次硬化现象的发生,在500 ~600 ℃间增加回火温度也可一定程度上提高合金钢的硬度。综上,在Cr12MoV热处理工艺开发已取得了一些成果,但也存在工艺过程较复杂热处理过程能源消耗大等缺点。本论文拟通过研究不同回火工艺参数条件下Cr12MoV钢的微观组织和力学性能特征,进而找出更节能的热处理工艺。

试验采用的Cr12MoV钢是一种典型的高碳高合金钢,其化学成分见表1。将用于热处理的Cr12MoV钢加工成大小为$b20 mm x 50 mm 的圆柱试样,进行调质试验,具体工艺为1025℃淬火,在490、510 ℃分别保温05、3 h。对热处理后的试样进行力学性能分析和微观组织表征。为了检验热处理后试样的切削性和耐磨性,采用MHT-10显微硬度测量仪(载荷砝码100 g,加载时间10 s)对硬度进行测量;利用Rigaku PSPC/MICRO应力分析仪对残余应力进行测量,具体位置见图1。采用JEOLJXA-8100电子探针(EPMA )对元素分布进行测定;采用ZEISS Axiovert 200 MAT光学显微镜观察微观组织分布;采用Rigaku Smartlab X射线衍射仪对不同衍射峰进行物相标定,通过相对强度法计算残留奥氏体体积分数。

畸变量及力学性能分析

图2为不同回火条件下Cr12MoV钢试样畸变量、残余应力和硬度分布的测量结果。从图2中可以看出,不论是试样底面还是侧面,当回火时间由05 h增加到3 h时,残余应力显著降低,畸变量显著减小。通常情况下,表面压应力越高,则疲劳强度越高,切削性能越差。因此,通过增加回火时间降低表面压应力,可提高钢的切削性能。通过比较490℃和510℃回火温度下的测量结果,发现与回火时间相比,回火温度对畸变量和残余应力的影响较小。

图2( c)为测量得到的硬度结果。可以看出,尽管随着回火时间的增加 ,最大硬度值降低,但当回火时间较长时,试样不同位置的硬度分布更为均匀。当前研究采用的Crl2MoV钢热处理前硬度为654HVO1 ,热处理后各测定点硬度均大于此值,并没有因为回火处理出现硬度下降。另外,从图2( c)中还可以看出,不同回火温度条件下测量得到的硬度结果变化较小。