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Cr12MoV钢是一种常见的五金冷作模具钢。具有很高的耐磨性，淬透性，微变形、高热稳定性，高抗弯强度性能，其碳含量比Cr12低，且添加了钼、钒元素，使钢的热加工性能、冲击韧度、碳化物有明显改善。520°C，在300~400°C时仍保持良好硬度，并且这种钢的耐磨性是低合金模具钢的3-4倍。因此Cr12MoV钢可以用来制作形状复杂断面大并且需要经受大冲击负荷的模具，像是形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模等等。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、 ?本Jis标准牌号sKD11、韩国Ks 标准牌号sTD11、意?利UN1标准牌号x165CrM0W12KU、瑞典SS标准牌号2310、西班?UNE 标准牌号X160CrM0V12、美国AISi/sAE标准牌号D2、俄罗斯roCT 标准牌号x12M。

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12Cr1MoV是高压、超高压、亚临界电站锅炉合金结构钢。合金结构钢：12Cr1MoV标准：GB/T 3077-1988●特性及适用范围：是高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸气导管广泛采用的钢种。580℃时仍具有高的热强性和抗氧化性能，有较高的持久塑性。生产工艺较简单，焊接性能良好，但对正火冷却速度较敏感。580℃长期使用会产生珠光体球化。●化学成分：碳 C ：0.08～0.15硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.40～0.70硫 S ：允许残余含量≤0.035磷 P ：允许残余含量≤0.035铬 Cr：0.90～1.20镍 Ni：允许残余含量≤0.030铜 Cu：允许残余含量≤0.030钒 V ：0.15～0.30钼 Mo：0.25～0.30●力学性能：抗拉强度 σb (MPa)：≥490(50)屈服强度 σs (MPa)：≥245(25)伸长率 δ5 (％)：≥22断面收缩率 ψ (％)：≥50冲击功 Akv (J)：≥71冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥88(9)硬度：≤179HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为30mm●热处理规范及金相组织：热处理规范：淬火970℃,空冷;回火750℃,空冷。金相组织：贝氏体+铁素体。●交货状态：以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。

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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 ：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0.5、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0.5 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654HVO.1 ,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。

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