Cr12钢真空热处理工艺研究
cr12热处理工艺及硬度
cr12热处理工艺及硬度CR12热处理工艺及硬度CR12是一种具有优异耐磨性能和高硬度的冷作模具钢，常用于制造模具、刀具等耐磨零件。
而热处理是一种通过加热和冷却过程来改变材料的结构和性能的工艺方法。
本文将介绍CR12的热处理工艺流程以及不同工艺对其硬度的影响。
CR12热处理工艺一般分为四个步骤：预热、加热、淬火和回火。
具体工艺参数如下：1. 预热：将CR12加热至500℃左右，保持一定时间，主要是为了减少热应力和均匀加热。
2. 加热：将预热后的CR12继续加热至淬火温度，通常在980℃-1040℃之间。
加热时间与截面厚度有关，一般为30分钟至1小时。
3. 淬火：将加热至淬火温度的CR12迅速冷却至室温，一般采用油淬或空气淬火。
淬火速度快可以增加材料的硬度和强度。
4. 回火：在淬火后的CR12上进行回火处理，目的是降低材料的脆性并提高延展性。
回火温度通常在150℃-600℃之间，持续时间为1小时至数小时。
不同热处理工艺对CR12的硬度有不同的影响。
一般而言，淬火温度越高，冷却速度越快，CR12的硬度就越高。
然而，过高的淬火温度和过快的冷却速度会引起内部应力和裂纹，降低材料的韧性和抗冲击性。
在实际应用中，CR12的硬度要根据具体需求进行选择。
过高的硬度可能导致材料易于产生裂纹，而过低的硬度则会影响其使用寿命和耐磨性能。
一般来说，CR12的硬度范围在58-64HRC之间，可以根据不同的工艺要求进行调整。
除了热处理工艺外，CR12的硬度还受其他因素的影响，如冷加工变形、化学成分、元素分布等。
因此，在进行CR12的热处理过程中，需要综合考虑工艺参数、材料性能和应用要求等因素，以获得最佳的硬度和性能组合。
总而言之，CR12的热处理工艺是一项关键的工艺，可以通过合理的预热、加热、淬火和回火过程来获得所需的硬度和性能。
通过不同的工艺参数和工艺控制，可以满足不同应用对CR12硬度的需求，提高材料的耐磨性能和使用寿命。
cr12的热处理工艺
Cr12的热处理工艺
Cr12的热处理工艺
Cr12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。
目录
一、冲头的工作环境与失效分析•2
二、冲头的性能要求•4
三、冲头材料化学成份与临界•4
四、冲头化学成份作用•4
五、冲头的加热设备及冷却剂概述•5
六．冲头的热处理•8
【1】预先热处理
（1）球化退火
退火温度选择
退火时间选择
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（2）去应力退火
【2】最终热处理
（1）淬火
不同淬火温度选择对材料力学性能影响
淬火时间的选择
不同淬火冷却介质对力学性能影响
（2）回火
回火温度确定
回火时间确定
七、回火时应注意的问题•17
八、淬火过程中常出现的缺陷防止方法•17
九、结论•18
2016。
Cr12MoV模具钢应用的主要问题和热处理研究进展
Cr12MoV模具钢应用的主要问题与热处理研究进展1引言近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。
Cr12MoV钢属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。
该钢虽然强度、硬度高，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。
Cr12MoV钢常用的加工工艺是：下料一锻造一球化退火一机械加工一淬火+低温回火一平磨一线切割加工一组装。
Cr12MoV钢碳化物级别应不大于2级.其化学成分要求见表1。
Cr12MoV钢属于高碳高铬钢，含碳量和含铬量高，形成了大量的碳化物和高合金度的马氏体。
使钢具有高硬度、高耐磨性。
Cr12MoV钢中的钼增加钢的淬透性并且细化晶粒，钒能细化晶粒增加韧度。
又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨陛。
铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。
由于Cr的大量存在，钢液结晶时析出的大量共晶碳化物(主要是硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe，Cr)7C3，)极为稳定，常规热处理无法细化。
即使经压延后，在较大规格钢材中。
仍保留明显的带状或网状碳化物，碳化物分布不均匀，而带状或网状碳化物区是一个脆性区，其塑性、韧度差，不能承受大的冲击力，裂纹很容易在这里萌生与扩展，往往成为裂纹产生的主要原因。
较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚，在交变负荷的作用下，这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。
碳化物偏析严重，在碳和合金元素富集的区域，钢的熔点降低，易导致模具热处理时过热，使碳和合金元素在奥氏体中溶解度减少，降低淬火后的硬度，且导致碳合金元素富集区与贫乏区之间产生大的组织应力，从而增大模具热处理后的变形量。
探讨Cr12MoV钢的热处理工艺改进
探讨Cr12MoV钢的热处理工艺改进引言某厂在制作冲头的过程中使用Cr12MoV钢，但经过热处理后冲头的使用期限就会呈现出很大的差异，或使用10h左右出现折断，或冲头左边角出现崩裂，最后只有约三分之一的冲头能使用50-70h。
这样一来，不仅浪费经济资源，也影响冲头的使用效果。
由此可见，对Cr12MoV钢在热处理工艺中进行实验分析，有效改善冲头的使用寿命十分重要且迫切。
1、原材料分析1.1 Cr12MoV钢化学成分检测由于Cr12MoV钢在该厂的使用较多，厂库房存放的Cr12MoV钢为确保实验效果，均对Cr12MoV钢的化学成分进行了检测，得出如下结果：通过检测发现，Cr12MoV钢含有的化学成分主要有C、Cr、P、S、Mo、Mn、Si和V。
其中C的测量值为1.60%，Cr的测量值为12.0%，而这两种化学成分含量的合格值分别为 1.5-1.7%和11.5-12.5%，其它化学成分的含量分别为P-0.016%、S-0.014%、Mo-0.53%、Mn-0.32%、Si-0.30%、V-0.21%，而这些化学成分含量对应的合格值分别为P-<0.03%、S-<0.03%、Mo-0.4～0.6%、Mn-<0.35%、Si-<0.4%、V-0.15～0.3%。
对比发现，Cr12MoV钢中化学成分的含量值均在合格范围之内。
换言之，该厂家采购的Cr12MoV钢属于合格的原材料。
1.2 Cr12MoV钢铸造质量检验Cr12MoV钢属于莱氏体钢，碳化物含量高且块度粗大，硬度高且脆性大，加之共晶碳化物枝晶十分发达，因此，要降低甚至消除Cr12MoV钢因为共晶碳化物的不均匀分布而对模具的变形、开裂及性能等造成的影响，就必须要对材料进行反复锻打处理，以改变碳化物的形态。
换言之，要保障模具的使用效果与寿命，首先必须要确保Cr12MoV钢的锻造质量。
为确保铸造质量检验的可靠性，在库存随机抽取了20件Cr12MoV钢，严格依照GB/T1299-1985《合金工具钢技术条件》以及GB/T14979-94《钢的共晶碳化物不均均度评定法》的有关规定和标准进行锻造质量检验。
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》范文
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》篇一一、引言耐热钢因其卓越的高温性能，在众多工业领域如航空航天、能源生产、汽车制造等具有广泛的应用。
其中，12%Cr耐热钢以其出色的高温强度、抗蠕变性和抗氧化性，成为关键部件制造的首选材料。
本文旨在深入研究12%Cr耐热钢的微观组织与力学性能，为该类材料的进一步应用和优化提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料选择实验选用12%Cr耐热钢作为研究对象，其化学成分包括C、Cr、Si、Mn等元素。
2. 实验方法（1）微观组织观察：采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对12%Cr耐热钢的微观组织进行观察。
（2）力学性能测试：通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等方法，测定12%Cr耐热钢的力学性能。
（3）热处理工艺：对12%Cr耐热钢进行不同温度和时间下的热处理，研究热处理对微观组织和力学性能的影响。
三、实验结果与分析1. 微观组织观察通过OM、SEM和TEM观察，发现12%Cr耐热钢的微观组织主要由奥氏体、铁素体和碳化物等组成。
其中，碳化物的分布和形态对材料的性能具有重要影响。
2. 力学性能测试（1）拉伸试验：12%Cr耐热钢具有较高的抗拉强度和屈服强度，表现出良好的塑性。
（2）硬度测试：该钢种硬度较高，具有较好的耐磨性。
（3）冲击试验：在高温环境下，12%Cr耐热钢仍能保持较好的冲击韧性。
3. 热处理工艺对微观组织和力学性能的影响不同温度和时间下的热处理对12%Cr耐热钢的微观组织和力学性能具有显著影响。
适当的热处理可以优化材料的微观组织，提高其力学性能。
四、讨论与结论通过对12%Cr耐热钢的微观组织和力学性能进行研究，得出以下结论：1. 12%Cr耐热钢的微观组织主要由奥氏体、铁素体和碳化物组成，其中碳化物的分布和形态对材料的性能具有重要影响。
2. 12%Cr耐热钢具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度，表现出良好的塑性和耐磨性。
Cr12型钢检测分析及热加工技术
第27卷 第1期2007年2月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV ol 27,N o 1F ebruary 2007Cr12型钢检测分析及热加工技术唐赣民,史忠科(西北工业大学自动化学院,西安710072)摘要:设计了一种计算机实时金相定量分析系统(简称:计算机分析系统),该系统采用先进的图像处理技术实现定量金相测量。
利用该系统对C r12型钢进行了定量金相分析,完成对模具失效形式的分析,并提出了解决模具寿命短的锻造方法。
在保证锻件质量前提下,对锻后热处理工艺的主要特性和某些现象的可行性作了探讨性研究。
提出了掌握Cr12型钢热加工关键技术是保证模具质量,提高模具寿命的主要途径。
关键词:C r12型钢;视频检测;图像处理;金相技术;热加工技术中图分类号:TG142 71 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2007)01-0070-06收稿日期:2005-02-20;修订日期:2006-06-25基金项目:国家自然基金重点项目资助(60134010)作者简介:唐赣民(1958 ),男,博士,从事信号检测与信号处理方面的研究。
金相分析的传统方法是由检测人员对照标准图谱,目测受检试样评估技术等级。
这种方法误差大(平均误差0.5级),人工因素多且重复性不好,尤其是在产品质量仲裁时往往引起争议,须申请权威部门仲裁。
近年来用图像系统进行自动定量金相测量已在国际上广泛应用,检测结果准确可靠、科学公正,是传统人工测评方法不可比拟的。
本工作设计了一种计算机实时金相定量分析系统(简称:计,算机分析系统)该系统采用先进的图像处理技术实现定量金相测量。
并利用该系统对C r 12型钢进行了定量金相分析,完成对模具失效形式的分析,并提出了解决模具寿命短的锻造方法。
1 计算机分析系统组成对于一幅单色图像,可以用一个连续二元函数来描述。
B =F (x,y ),其中x ,y 分别表示图像中某点的坐标值。
Cr12MoV钢真空炉与盐浴炉热处理工艺试验研究
一
…
。
近
表
1
方 形 试 样 淬火前 后 密 度 变 化 ( 盐 浴 炉 )
年来用
Cr l 2 Mo V
钢 生 产 的滚 丝 轮
，
要求
具 有 良好 的 耐 磨 性 和 足 够 的韧 性 及 最 小 的热 处 理 变 形
。
滚 丝 轮 的热 处 理 加 热 形
。
式 有 两 种 ：盐 浴 加 热 和 真 空 加 热
。
5
，
金 相组
2j
盐 浴 炉 淬 回 火 前 后 硬 度 变 化 和 金 相组 织
织见图
，
2
、
3 4
、
回火 方 式 为 硝 盐 回 火 试 验 采 用 3 个 回 火 温 度 回 火
，
时间 1h
。
分 别 对 扇形 试 样 淬 火 态
，
、
2 0 0 C 2 10 C 2 2 0 C 四
、 、
~0~种 Nhomakorabea 态 进 行 硬 度 及 金 相检 测 结 果 见 表
，
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5
变充分和稳定
2
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钢 真 空炉 与盐浴 炉热 处 理 工 艺试 验过程 试 验 选 用 试 样 均 来 自同
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材料 选择
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，
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Cr l 2 M o V
钢材
。
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测 化 学 成 分 ( 质量 分 数 ) 为 ：
Cr12MoV热处理工艺及注意事项
Cr12MoV热处理工艺及注意事项一、CrMoV冷作模热处理工艺及注意事项 12热处理工艺图如下图:说明:一、淬火在实际热处理中，第一次预热温度:650? ，升温时间30分钟，保温时间 2 小时第二次预热温度:850? ，升温时间20分钟，保温时间 2 小时第三次升温温度:1030?，升温时间20分钟，保温时间1.5小时冷却:冷却方式:油冷。
冷却至油温。
然后及时进行第一次回火二、回火根据所要求的硬度，来确定回火温度。
50-55HRC 回火温度 530?55-60HRC 回火温度 520?,60HRC 回火温度 ,180?回火后空冷(加风扇)至室温即可。
说明:回火一次后，出炉冷却，然后继续回火。
重复回火三次，达到要求硬度即可。
如不能达到要求的硬度可经讨论后适量微调回火温度及回火次数。
保温时间一般为每次回火保温6个小时，可视工件大小来做具体调整。
以上热处理过程均在真空热处理炉内进行。
三、注意事项:1、具体预热温度，保温时间要根据工件的大小、厚度、形状复杂程度等稍作调整，不宜有过大的跨度。
2、装炉前清洁工件各个部位。
3、工件上的一些容易变形的型面、内孔应尽量加固、填充或用其它合适的方法做优化。
如凹模两侧面在热处理后容易产生变形，应焊接固定板固定，一些螺孔拧入螺丝等。
4、工件的摆放要科学合理，工件之间应避开相互大面积的接触，小工件用铁丝相互固定在一起。
大工件如不可避免接触，应用特制工具隔离开叠加放置。
5、注意炉筐重量的平衡性，如两侧的重量不一致，务必重量更大的一侧朝向炉口，防止出炉时因模具重量过大导致的支架不能抬起炉筐，而无法出炉的情况。
6、在合理的一炉最大重量内，应尽量装入多的待加工工件，合理摆放，充分利用空间，节省资源。
[学习总结]冷作摸具钢Cr12的复合热处理工艺研究
![[学习总结]冷作摸具钢Cr12的复合热处理工艺研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7a0224f5a300a6c30d229f56.png)
毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录第一章绪论 (4)1.1 冷作模具钢的概述 (4)型冷作模具钢的成分与力学性能 (5)型冷作模具钢的工艺性能 (7)1.2 Cr12型冷作模具钢的应用 (7)1.3 本论文的目的和意义 (8)第二章各种冷作模具钢各种热处理特点 (9)2.1 低变形冷作模具钢及其热处理 (9)锰、铬、钨系冷作模具钢的特性 (9)2.2 高耐磨微变形冷作模具钢及热处理 (10)2.3 高强韧性冷作模具钢及其热处理 (12)降碳高速钢（6W6Mo5Cr4V）的特性 (12)2.4 Cr12常用热处理方法 (15)的退火工艺 (15)的传统淬火工艺 (16)2.5 Cr12冷作模具钢的复合热处理工艺研究 (16)冷作模具钢的成分分析 (17)冷作模具钢复合热处理 (17)第三章热处理工艺对Cr 12钢组织和性能的研究 (19)3.1 实验材料和方法 (19)3.2 实验结果分析 (21)3.3 小结 (22)第四章 Cr12型冷作模具钢的组织与失效关系的分析 (23)4.1 Cr12型冷作模具钢金相组织分析 (23)型冷作模具钢的加工失效分析 (23)4.2 典型冷作模具钢性能与失效关系 (25)冷作模具失效问题探讨 (27)小结 (32)第五章复合热处理与传统工艺的比较 (33)5.1 复合热处理工艺分析 (33)5.2 Cr12传统热处理实验结果的缺点 (34)5.3 Cr12复合热处理实验结果的优点 (34)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (39)第一章绪论1.1 冷作模具钢的概述（1）耐磨性冷作模具钢在工作时，表面往往与工件产生强烈的摩擦，模具必须在此情况下保持其尺寸精度和表面粗糙度，防止早期失效。
由于模具材料的硬度和组织是影响耐磨性的主要因素，因此为了提高冷作模具钢的耐磨性，通常要求模具硬度高于加工硬度30％~50％，材料的组织为回火马氏体或贝氏体组织[1]，其上面分布均匀，细小粒状碳化物。
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》范文
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》篇一一、引言随着工业技术的快速发展，耐热钢因其出色的高温性能和良好的机械性能，在航空、能源、化工等领域得到了广泛应用。
其中，12%Cr耐热钢以其卓越的耐热性能和抗氧化性能，在高温环境下具有重要应用价值。
本文旨在研究12%Cr耐热钢的微观组织与力学性能，为进一步优化其性能和应用提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 材料制备本实验所采用的12%Cr耐热钢通过真空感应熔炼法制备，经过均匀化处理和热轧、冷轧等工艺流程，最终得到所需厚度的钢板。
2. 实验方法（1）微观组织观察：采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察材料的微观组织。
（2）力学性能测试：进行拉伸试验、硬度测试和冲击试验等，以评估材料的力学性能。
（3）化学成分分析：采用光谱分析仪对材料进行化学成分分析。
三、微观组织研究1. 晶粒形貌通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现，12%Cr耐热钢的晶粒形貌呈等轴状，晶界清晰可见。
在高温下经过热处理后，晶粒尺寸明显增大，但依然保持了良好的等轴状形态。
2. 析出相分析透射电子显微镜观察结果显示，12%Cr耐热钢中存在大量的析出相，主要为M23C6型碳化物和Cr基的金属间化合物。
这些析出相的分布较为均匀，有效地提高了材料的强度和硬度。
四、力学性能研究1. 拉伸性能拉伸试验结果表明，12%Cr耐热钢具有较高的抗拉强度和屈服强度。
随着温度的升高，材料的拉伸性能有所降低，但依然保持了较好的强度水平。
2. 硬度与冲击韧性硬度测试显示，12%Cr耐热钢具有较高的硬度值。
冲击试验结果表明，材料在低温下仍具有良好的冲击韧性。
五、结果与讨论通过对12%Cr耐热钢的微观组织和力学性能进行研究，发现该材料具有以下特点：1. 晶粒呈等轴状，晶界清晰；经过高温处理后，晶粒尺寸增大但依然保持良好形态。
2. 存在大量的M23C6型碳化物和Cr基金属间化合物析出相，这些析出相的均匀分布有效地提高了材料的强度和硬度。
12cr2mog的热处理工艺
12cr2mog的热处理工艺12Cr2MoG是一种常用的高温高压锅炉管材料，其热处理工艺对于材料的性能和使用寿命具有重要的影响。
本文将以12Cr2MoG的热处理工艺为主题，探讨其工艺流程和对材料性能的影响。
一、12Cr2MoG的热处理工艺流程12Cr2MoG的热处理工艺一般包括退火、正火和淬火三个步骤。
1. 退火12Cr2MoG的退火工艺是通过加热材料至临界温度，保持一定时间后缓慢冷却至室温。
退火的目的是消除材料中的残余应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
退火温度一般控制在750~900摄氏度，保温时间根据材料的厚度和尺寸而定。
2. 正火正火是将退火后的材料加热至临界温度以上，保温一段时间后冷却至室温。
正火的目的是改善材料的力学性能和组织结构，提高其强度和硬度。
正火温度一般控制在1000~1100摄氏度，保温时间根据材料的尺寸和要求而定。
3. 淬火淬火是将正火后的材料迅速冷却至室温，以获得高硬度和高强度的组织结构。
淬火一般采用水冷或油冷的方式进行，冷却速度要控制得当，过快或过慢都会影响材料的性能。
淬火温度一般控制在800~900摄氏度。
二、热处理工艺对12Cr2MoG的影响1. 退火工艺的影响通过退火工艺可以消除材料中的残余应力和缺陷，提高其塑性和韧性。
合理的退火工艺可以改善12Cr2MoG的冷加工性能，降低加工难度，提高生产效率。
2. 正火工艺的影响正火工艺可以改善12Cr2MoG的力学性能和组织结构，提高其强度和硬度。
适当的正火工艺可以使材料达到最佳的力学性能，提高其抗拉强度和屈服强度。
3. 淬火工艺的影响淬火工艺是获得高硬度和高强度的关键步骤。
淬火工艺的不当会导致材料出现裂纹和变形等问题，影响其使用寿命。
因此，淬火工艺需要严格控制冷却速度和温度，以保证材料的性能稳定。
总结：12Cr2MoG的热处理工艺对于材料的性能和使用寿命具有重要的影响。
合理的热处理工艺可以提高材料的塑性、韧性、强度和硬度，改善其力学性能和组织结构。
1Cr12Ni2WMoVNb钢的真空热处理
~工 艺〜lC rl 2Ni 2WMoVNb 钢的真空热处理慕龙涵1，陈炸-(1.宁夏工程职业技术学院，宁夏银川 750021;2.沈阳透平机械股份有限公司，辽宁沈阳 110869)摘要：对lCrl 2Ni 2W M o V N b 马氏体不锈钢在真空炉中加热至1 140 X ：高压气泮随后680~710 T ：回火。
热处理后检测了钢的显微组织和力学性能，并与在常规电炉中加热油泮和高温回火的钢的组织和 性能进行了对比，.结果表明：经真空热处理的丨Cr 12Ni 2W M o V N b 钢的显微组织与经常规热处理的 钢的相同，主要为回火马氏体，力学性能也符合要求，lCrl 2Ni 2W M 〇V N b 钢采用真空热处理是可行 的。
关键词：马氏体不锈钢；真空热处理；显微组织；力学性能中图分类号:T G 156.95 文献标志码：A文章编号：1008-1690( 2021 )01-0040-03Vacuum Heat Treating for lCrl2Ni2WMoVNb SteelMU Zhihan1 , CHEN Wei2(l.Ningxia Engineering Polytechnic College , Yinchuan 750021, Ningxia China ；2.Shenyang Turbo Machinery Corporation , Shenyang 110869, Liaoning China )Abstract ： lCrl 2Ni 2W M o V N b steel , a martensitic stainless steel , was heated a t 1 140 Tl in a vacuum furnace and quenched in high-pressure gas then tempered a t 680 t o 710 °C . After heat treating the microstructure and mechanical properties of the s teel were detected , and compared with those of the steel heated in a common resistance furnace and quenched in o i l then high-temperature tempered . The results demonstrated that the1 Crl 2Ni 2W M o V N b steel vacuum heat treated had the same microstructure which was predominantly temperedmartensite as the steel commonly heat treated , and mechanical properties which conformed with the requirements , vacuum heat treating i s adaptable t o 1 Crl 2Ni 2W M o V N b steel .Key words ： martensitic stainless steel ； vacuum heat treatment ； microstructure ； mechanical property〇引言lCrl 2Ni 2W M 〇V N b 钢是我国自行研制的马氏体不锈钢，强度高，韧性和耐蚀性能优良，使用温度可 达600已成功应用于多种航空发动机零件，如压气机叶片、盘、轴及涡轮外环等，曾获1985年度国家 发明奖[1]。
Cr12MoV模具钢应用的主要问题和热处理研究进展
Cr12MoV模具钢应用的主要问题与热处理研究进展1引言近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。
Cr12MoV钢属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。
该钢虽然强度、硬度高，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。
Cr12MoV钢常用的加工工艺是：下料一锻造一球化退火一机械加工一淬火+低温回火一平磨一线切割加工一组装。
Cr12MoV钢碳化物级别应不大于2级.其化学成分要求见表1。
Cr12MoV钢属于高碳高铬钢，含碳量和含铬量高，形成了大量的碳化物和高合金度的马氏体。
使钢具有高硬度、高耐磨性。
Cr12MoV钢中的钼增加钢的淬透性并且细化晶粒，钒能细化晶粒增加韧度。
又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨陛。
铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。
由于Cr的大量存在，钢液结晶时析出的大量共晶碳化物(主要是硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe，Cr)7C3，)极为稳定，常规热处理无法细化。
即使经压延后，在较大规格钢材中。
仍保留明显的带状或网状碳化物，碳化物分布不均匀，而带状或网状碳化物区是一个脆性区，其塑性、韧度差，不能承受大的冲击力，裂纹很容易在这里萌生与扩展，往往成为裂纹产生的主要原因。
较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚，在交变负荷的作用下，这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。
碳化物偏析严重，在碳和合金元素富集的区域，钢的熔点降低，易导致模具热处理时过热，使碳和合金元素在奥氏体中溶解度减少，降低淬火后的硬度，且导致碳合金元素富集区与贫乏区之间产生大的组织应力，从而增大模具热处理后的变形量。
cr12mov模具热处理
cr12mov模具热处理CR12MOV是一种常见的模具钢材料，其热处理过程对于模具的性能和寿命至关重要。
本文将从CR12MOV的热处理工艺、热处理效果以及热处理后的性能等方面进行详细介绍。
CR12MOV的热处理工艺包括加热、保温和冷却三个步骤。
在加热过程中，需要将CR12MOV材料加热到适当的温度范围，以使其达到所需的组织结构。
保温阶段是为了保持材料在一定温度下足够长的时间，以保证其组织结构的均匀性和稳定性。
最后，通过冷却过程，使材料快速冷却，锁定所需的组织结构，从而达到所需的硬度和强度。
CR12MOV的热处理效果主要表现在材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性等方面。
经过适当的热处理，CR12MOV可以获得高硬度和较好的耐磨性，使其在模具制造中具有较长的使用寿命。
同时，热处理还能够提高CR12MOV的抗腐蚀性能，使其在恶劣环境下仍能保持良好的工作状态。
在进行CR12MOV的热处理时，需要注意控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
加热温度过高或保温时间过长可能会导致材料的过热和过度软化，从而影响其硬度和强度。
而冷却速度过快则可能引起材料的裂纹和变形等问题。
因此，热处理过程中的温度控制、时间控制和冷却控制非常关键，需要严格按照热处理工艺规范进行操作。
除了热处理工艺的控制外，CR12MOV的热处理后还需要进行适当的回火处理。
回火是为了消除热处理过程中产生的残余应力和改善材料的韧性。
通过回火处理，可以使CR12MOV在保持一定硬度的同时，具备较好的韧性和抗冲击性，提高其在模具制造中的使用性能。
总结起来，CR12MOV的热处理对于模具的性能和寿命具有重要影响。
通过合理控制热处理工艺参数，可以使CR12MOV获得所需的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，从而提高模具的使用寿命和工作效率。
同时，适当的回火处理可以改善CR12MOV的韧性和抗冲击性，使其适用于更加复杂和严苛的工作环境。
因此，在模具制造过程中，必须重视CR12MOV的热处理工艺，以保证模具的质量和可靠性。
《2024年12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》范文
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》篇一一、引言随着工业技术的不断进步，耐热钢因其良好的高温性能和优异的机械性能在各种工业环境中得到广泛应用。
12%Cr耐热钢作为一种典型的耐高温合金材料，具有高蠕变强度和抗氧化性等特点，广泛应用于能源、化工等行业的设备制造。
本论文旨在对12%Cr耐热钢的微观组织与力学性能进行深入研究，为该类材料的实际应用提供理论依据。
二、材料与方法（一）材料制备本研究所用材料为12%Cr耐热钢，采用真空感应熔炼法进行制备，并经过均匀化处理和轧制工艺，得到所需的钢板材料。
（二）实验方法1. 微观组织观察：利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对材料进行微观组织观察。
2. 力学性能测试：包括硬度测试、拉伸试验、冲击试验等，以评估材料的力学性能。
3. 化学成分分析：采用X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）等手段对材料的化学成分进行分析。
三、微观组织研究（一）晶粒结构通过OM和SEM观察发现，12%Cr耐热钢的晶粒呈现等轴状，晶界清晰可见。
随着温度的升高，晶粒逐渐长大，但整体上保持了较好的晶粒结构稳定性。
（二）相结构XRD和TEM分析结果表明，材料中存在大量的Fe基固溶体相，同时还存在Cr的氧化物和氮化物等强化相。
这些强化相在材料中起到了提高强度和耐热性的作用。
四、力学性能研究（一）硬度测试通过对材料进行硬度测试发现，12%Cr耐热钢具有较高的硬度值，且随着温度的升高，硬度值略有降低，但总体保持了较高的硬度水平。
（二）拉伸试验拉伸试验结果表明，12%Cr耐热钢具有较好的塑性和强度。
在高温环境下，材料的抗拉强度和屈服强度均有所降低，但依然保持了较高的强度水平。
此外，材料在拉伸过程中表现出较好的均匀塑性变形行为。
（三）冲击试验冲击试验结果显示，12%Cr耐热钢具有较高的冲击韧性，即使在高温环境下也表现出较好的抗冲击性能。
这归因于材料中存在的强化相和良好的晶粒结构。
Cr12的热处理工艺
Cr12的热处理工艺1 淬火加热当Cr12钢加热到600℃左右时，热应力增至最大，成为影响工件变形的最主要因素；当钢加热到800℃左右时，组织应力又成为影响工件变形甚至开裂的最主要因素。
为了消除这两种应力的影响，须采用下述淬火加热工艺：工件300℃以下装炉，随炉升温至600-650℃保温0.5-2h，再加热至800-850℃保温0.5-2h，然后升至950-980℃保温0.5-2h。
保温时间视工件有效尺寸而定。
2 淬火冷却Cr是Cr12钢中的主要合金元素，在淬火加热时，由于大量Cr的碳化物溶入奥氏体中，增大了含Cr量，大大提高了其淬透性。
实践证实，在正常淬火条件下，截面为200×300mm的模具均可在油中淬透，尺寸在20mm以下的小零件甚至在空气中冷却就可以淬硬。
因此，对于有效尺寸在20mm以下的Cr12工件采用空淬，在静止空气中冷却至40-50℃（用手接触感觉热但不发烫）立刻入炉回火；有效尺寸大于20mm的工件采用油淬：工件出炉后在空气中预冷至840-850℃（工件呈桔红色稍发白）淬入油中，同时用压缩空气搅拌淬火油，当油冷至150-180℃（工件出油后冒白烟但不着火）时出油，再空冷至40-50℃立刻入炉回火。
Ac1以上的预冷淬火有助于降低淬火热应力，接近Ms点时空冷可以降低马氏体转变时的组织应力，从而将工件的淬火变形、开裂倾向降至最小。
3 回火根据Cr12钢的经验回火方程HRC = 64 –1/80 T（T≤500℃）和HRC = 107.5 - 1/10T（T>500℃）和硬度要求确定回火温度。
淬火工件可随炉升温，也可到温入炉。
保温时间根据工件尺寸和回火温度确定，一般为1-3h。
回火后将工件放在静止空气中冷至室温，再按原工艺补充回火一次，可以大幅度降低组织应力，防止工件在使用过程中由于应力集中而发生开裂。
4 实践结果及分析经过上述工艺处理的Cr12工件，不仅硬度能够满意工艺要求，变形量也比常规工艺大为减小，甚至可以达到微变形或不变形。
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温度 ／℃
８５０￣１１００
６５０￣８５０ １５ ３０
油淬
１００￣５００
６０
空冷
时间 ／ｍｉｎ 图 １ Ｃｒ１２ 真空热处理工艺 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｃｒ１２ ｓｔｅｅｌ
２ 实验结果与分析
收 稿 日 期： ２００７－０９－１４ 作者简介：陈勇（１９７５－），男， 江苏盐城人，工程师，硕士研究生；
ａｎｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｒ１２ ｓｔｅｅｌ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｖａｃｕｕｍ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｖａｃｕｕｍ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｔ １ ０００℃ ａｎｄ ５０ ｋＰａ ｖａｃｕｉｔｙ， ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｉｎ ｏｉｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｃｒ１２ ｓｔｅｅｌ； ｖａｃｕｕｍ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｈａｒｄｎｅｓｓ； ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｃｒｌ２ 钢是目前国内广泛使用的冷作模具钢之 一。该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理变 形小等优点， 常用于制作承受重负荷、生产批量 大、形状复杂的冷作模具， 如冷冲、压印、冷镦、冷 挤压模等。但该钢的显著缺点是脆性大， 常常导 致模具的早期失效。模具失效分析表明， 热处理 因素影响最大， 约占 ５０％［１］。真空热处理具有防止 加热氧化和不脱碳的特点， 同时由于真空热处理 可以有效地控制加热和冷却速率， 与普通热处理 相比， 零件或工件变形较小［２］。真空热处理在使材 料具有相同强度和硬度的前提下， 能显著提高材 料的韧性， 大幅度提高模具的寿命。鉴于此， 本文 对 Ｃｒ１２ 钢真空热处理工艺进行了初步探索。
真空烧结炉， 它是兼有油冷和加压气冷功能的双 室式真空热处理设备。
将 !１６ ｍｍ ×１５ ｍｍ 的同一组试样分别加热到 ８５０、９００、９５０、１０００、１０５０ 和 １１００℃进行真空油淬 （油温 ４０ ℃， 冷室真空度 １０２ Ｐａ）。测量各个温度下试 样的硬度值， 根据硬度值找出最佳淬火温度。根据最 佳淬火温度， 在不同的油温下淬火， 再测量硬度， 找 出最佳油温。在最佳淬火温度、最佳油温下研究冷室 真空度对材料的影响。具体热处理工艺见图 １。
１ 实验材料及方法
１．１ 实验用料 实验所用材料为 Ｃｒ１２ 钢， 其化学成分（质量分
数， ％）为：２．３２Ｃ， ０．８２Ｓｉ， ０．７３Ｍｎ， ０．０５２Ｓ， ０．０９７Ｐ， １２．６２Ｃｒ， ０．１７Ｎｉ， ０．６２Ｍｏ。
１．２ 处理设备及热处理工艺 采用北京机电研究所生产的 ＷＺＳ－２０ 型双室
温（４０ ℃）进行真空热处理实验。对三组试样进行
硬度测试， 结果见表 ３。
表 ３ 冷室真空度对材料硬度的影响 Ｔａｂ． ３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒ ｅｅ ｏｎ ｔｈｅ
ｈａｒ ｄｎｅｓｓ ｏｆ Ｃｒ １２ ｓｔｅｅｌ
真空度 ／ｋＰａ
３０
硬 度（ＨＲＣ）
６７
５０
１００
６７．５
６７
实践证明： 对某些低淬透性钢， 若将气压增至 大气压以上， 将可以获得更高的冷速。这是由于淬 火时蒸汽膜进一步变薄了， 缩短了传热慢的蒸汽 膜阶段［３］。由于 Ｃｒ１２ 的淬透性较好， 由表 ３ 可知， 冷室真空度对 Ｃｒ１２ 钢的硬度影响不大。 ２．４ 回火温度对材料性能的影响
电 话 ：１３８１２４５１９２８； Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｙｏｎｇｓｈａｎｅ＠１２６．ｃｏｍ
２．１ 真空淬火温度对材料硬度的影响 不同淬火温度下的硬度值如表 １ 所示。可看
出， 随淬火温度升高， 硬度逐渐增大， 当淬火温度 达到 １ ０００ ℃时， 随淬火温度的升高， 硬度逐渐下
《热加工工艺》２００８ 年第 ３７ 卷第 ４ 期
文章编号： １００１－３８１４（２００８）０４－００７７－０２
Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｈｅａｔ Ｔｒ ｅａｔｍｅｎｔ Ｐｒ ｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｃｒ １２ Ｓｔｅｅｌ
ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇ， ＷＡＮＧ Ｈａｉｌｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
到沉积层的结果。依据 Ｆｅ－Ｃｒ－Ｃ 相图， 结合能谱、衍 射和维氏硬度曲线可知， 在基体内 ６￣１０ μｍ， 形成了 铬 在 α－Ｆｅ 中 的 固 溶 体 和 铬 的 碳 化 物 ； 而 在 １０￣ ２５ μｍ， 因铬含量低， 只形成铬在铁中的固溶 体 。
３ 结论
（１） 碳素工具钢在 ５８０ ℃低温状态下， 利用双 辉等离子渗铬， 能够获得良好的含铬渗镀层。
由 图 ４ 可 看 出 ， 表 层 主 要 由 Ｆｅ、Ｆｅ－Ｃｒ 及 Ｃｒ７Ｃ３ 及 Ｃｒ２３Ｃ６ 等组成。对铬源极的 Ｘ 射线衍射表 明， 铬丝的物相为 Ｆｅ－Ｃｒ 固溶体和 Ｃｒ 的混合物。显 然表层中铬碳化物的形成是基体内的碳原子扩散
Ｆｅ Ｆｅ－Ｃｒ Ｃｒ２３Ｃ６ Ｃｒ７Ｃ３
ＣＰＳ!
２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ ２θ／（°）
表 ２ 油温对 Ｃｒ １２ 硬度的影响 Ｔａｂ． ２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒ ａｔｕｒ ｅ ｏｎ
ｔｈｅ ｈａｒ ｄｎｅｓｓ ｏｆ Ｃｒ １２ ｓｔｅｅｌ
油温 ／℃
３０
４０
６０
８０
硬 度（ＨＲＣ）
６６
６７
６８
６７．５
真空淬火油应在（３０～４０） ℃～８０ ℃使用。温
８００
Ｈａｒｄｎｅｓｓ（ＨＶ）
６００
４００
２００ ０
５
１０
１５ ２０
２５
Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ／μｍ
图 ３ 渗铬硬化层的硬度分布
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｒｏｍｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ
体硬度 ２５０ ＨＶ 左右。 ２．４ 渗镀层的相组成
６０
５９．１７
９００
６３．５
６３．５
６２
６３
９５０
６８
６６
６８
６７．３
１０００
６７．５
６８．５
６８
６８
１０５０
６７
６６
６６．５
６６．５
１１００
６２
６３
６２．５
６２．５
降。淬火温度低于 １ ０００ ℃时， 随温度升高， 因奥氏
体中合金元素和碳的溶入量的增多， 淬火后马氏
体中碳含量增高， 因此硬度增高； 当淬火温度高于
工艺对 Ｃｒ１２ 钢组织和性能的影响， 并且对普通热处理和真空热处理条件下钢的变形量进行对比。结果表明， 经
１ ０００ ℃真空加热、５０ ｋＰａ 气压下油淬， Ｃｒ１２ 钢具有良好的综合性能、变形小、无氧化、脱碳。
关键词： Ｃｒ１２； 真空热处理； 硬度； 变形
中图分类号： ＴＧ１５６．９９
文献标识码： Ａ
７７
材料热处理技术 Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
２００８ 年 ２ 月
表 １ 不同温度淬火后硬度（ＨＶ） Ｔａｂ． １ Ｔｈｅ ｈａｒ ｄｎｅｓｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒ ａｔｕｒ ｅ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ
温度 ／℃ 第 １ 点
第２点
第３点
平均值
８５０
５８
５９．５
图 ３ 回火温度对冲击韧度的影响 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ
ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
２．６ 金相分析 Ｃｒ１２ 钢热处理的试样抛光后用 ３％￣５％硝酸
酒精腐蚀， 在金相显微镜下进行组织观察及照相 （见图 ４）。 由于铬含量高， 导热性差， 淬火时应进 行预热。这种钢在淬火后可得到与高速钢相似的 组织， 但淬火后马氏体不易浸蚀， 呈白色隐针状， 与基体中的残留奥氏体很难区别， 但晶界颇为明 显［４］。 ２．７ 真空热处理与普通热处理变形量的对比
度过低时， 油的黏度大， 冷却速度低， 淬火后的工 件硬度不均， 表面不光亮［３］。从表 ２ 可知， 油温 对
Ｃｒ１２ 硬度的影响不是很大。故规定油温为 ４０ ℃。
２．３ 冷室真空度对 Ｃｒ １２ 硬度的影响
实验中， 采用向冷室填充纯氮气至 ３０、５０ 和
Hale Waihona Puke １００ ｋＰａ， 选用前面实验的加热温度（１ ０００ ℃）和油
经热处理后的冷作模具， 或多或少地存在变 形。在热处理前将 !１６ ｍｍ ×１８０ ｍｍ 圆棒经磨床 磨外圆后用 Ｖ 型铁支撑两端， 并用（下转第 ８１ 页）
７８
Ｈｏｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００８， Ｖｏｌ．３７， Ｎｏ． ４
下半月出版
Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 材料热处理技术
图 ４ 渗镀层的 Ｘ 射线衍射图谱 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍｓ ｏｆ ｃｈｒｏｍｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ