cr12mov 属于国内牌号的高碳高铬冷作模具钢,是模具行业使用非常广泛的合金工具钢,核心特点是淬火之后硬度高耐磨性优秀,同时具备不错的淬透性,热处理变形相对小,主要用来制作承受高磨损高冲击的冷冲压冷剪切类模具,也可以用来制作高精度耐磨工装零件,这款钢因为碳和铬含量都比较高,形成大量碳化物,所以耐磨性能远优于普通碳素工具钢,但是也因为碳化物偏析的问题,对锻造和热处理工艺要求比较高,处理不当容易出现开裂韧性不足的缺陷。
化学成分
| 元素 | 质量分数范围 | 作用说明 |
|---|---|---|
| 碳 C | 1.40 至 1.60 | 提升淬火硬度和耐磨性能,含量过高会降低韧性 |
| 铬 Cr | 11.00 至 13.00 | 形成铬碳化物,提升淬透性耐磨耐蚀能力 |
| 钼 Mo | 0.40 至 0.80 | 细化晶粒,改善回火稳定性,降低回火脆性 |
| 钒 V | 0.20 至 0.50 | 形成 VC 碳化物,细化晶粒,提升高温硬度耐磨性 |
| 锰 Mn | 小于等于 0.60 | 辅助提升淬透性 |
| 硅 Si | 小于等于 0.60 | 固溶强化,提升回火稳定性 |
| 磷硫 | 严格控制 | 属于有害杂质,含量越低钢材韧性越好 |
核心性能特点
优点
第一 淬透性很强,大截面工件也可以整体淬硬,不需要担心心部硬度不足
第二 淬火硬度高,常规淬火回火之后硬度可以达到 HRC58 至 62
第三 耐磨性突出,大量铬钒碳化物保证长期冲压磨损工况下寿命更长
第四 热处理尺寸变形量比较小,适合精密冷冲模落料模拉伸模
缺点
第一 碳化物容易出现带状偏析,原材料如果轧制锻造不好,钢材内部组织不均匀,后续使用容易崩角开裂
第二 韧性偏弱,承受大冲击载荷的时候抗崩裂能力不如 crWMn 这类钢种
第三 机加工难度偏大,退火之后仍然偏硬,刀具磨损快
热处理工艺要点
第一步 锻造,锻造需要反复镦粗拔长,目的就是打碎大块共晶碳化物,改善碳化物偏析,锻造之后必须缓冷,防止锻造开裂
第二步 球化退火,锻造之后做球化退火,把组织变成球状珠光体,降低硬度方便切削加工,退火硬度一般 HB207 至 255
第三步 淬火,常用淬火温度 960 至 1020 摄氏度,油冷淬火,根据工件大小精度选择温度,温度过高晶粒粗大韧性下降,温度过低硬度达不到要求
第四步 回火,淬火之后立刻回火,常规回火温度 200 摄氏度左右,回火后稳定组织释放淬火应力,也可以根据工况选择更高温度回火,硬度会随之下降韧性上升
典型应用场景
冷冲裁模具 落料模冲孔模
冷挤压模具
冷剪切刀片
高精度耐磨芯轴 量规 搓丝板
和相近牌号对比
| 牌号 | 对比差异 |
|---|---|
| cr12 | 没有钼和钒,碳化物偏析更严重,韧性回火稳定性比 cr12mov 差 |
| crWMn | 碳铬含量低,韧性更好,但是淬透性和耐磨性弱于 cr12mov |
| D2 | 美标对应牌号,成分和 cr12mov 接近,属于同类高铬冷作钢 |
【常见问题】
问题 1 cr12mov 材质淬火之后硬度一般能到多少
回答 1 cr12mov 材质正常规范淬火加低温回火之后,硬度通常可以稳定达到 HRC58 至 62,回火温度升高硬度会同步降低。
问题 2 cr12mov 材质为什么容易出现碳化物偏析
回答 2 cr12mov 材质属于高碳高铬钢,凝固的时候会形成大量共晶碳化物,轧制锻造如果没有充分打碎碳化物,就会保留带状偏析,影响后续模具使用寿命。
问题 3 cr12mov 材质可以做热锻模具吗
回答 3 cr12mov 材质属于冷作模具钢,不适合长期高温热锻工况,高温下硬度快速下降,热疲劳性能不足,热模一般选用热作模具钢。
问题 4 cr12mov 材质机加工有什么注意事项
回答 4 cr12mov 材质退火状态仍然硬度偏高,切削的时候需要选用耐磨刀具,降低进给,充分冷却,避免刀具快速磨损,粗加工之后最好安排去应力处理。
【免责申明】
本文 cr12mov 材质相关内容仅作为材料知识科普参考,实际选材热处理工艺需要结合工件载荷尺寸批量工况以及相关国标执行,不能直接作为生产加工和产品验收的唯一依据。


