Cr12钢的性能及其热处理
黄双全 90102117
Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于Cr12钢含碳量高达2.30%，所以冲击韧性较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物。Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷剪切刀（剪切硬而薄的金属如硅钢片）、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模以及螺纹滚模等模具。
一 化学成分
Cr12钢的化学成示于表1。
。
表1 Cr12钢的化学成分（GB/T 1299—2000）ω/%
C | Si | Mn | Cr | P | S |
2.00~2.30 | ≤0.40 | ≤0.40 | 11.50~13.00 | ≤0.030 | ≤0.030 |
| | | | | |
二 物理性能
表2 Cr12钢的临界温度
临界点 | Ac1 | Acm | Ar1 | Arcm | Ms |
温度（近似值）/℃ | 810 | 835 | 755 | 770 | 180 |
| | | | | 哈芬槽道 |
三 热处理规范：
热处理规范：1)淬火,950～1000℃油冷;2)淬火980℃,油冷,180℃回火2h。 金相组织：回火马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。
Cr12钢的热加工工艺示于表3
表3 Cr12钢的热加工工艺
项 目 | 葡萄架势加热温度/℃ | 开锻温度/℃ | 终锻温度/℃ | 冷却方式 |
钢 锭 钢 坯 | 1140~1160 1120~1140 | 1100~1120 1080~1100 | 900~920 880~920 | 缓 冷 缓 冷 |
| | | 41478网络电视 | |
A 热熔螺母预备热处理
Cr12钢锻后的一般退火工艺示于图智能无线测温装置2-1-1，锻后等温退火工艺示于图2-1-2。
B 淬火
Cr12钢的等温转变曲线示于图2-1-3，淬火硬度与淬火温度的关系示于图2-1-4，硬度、奥氏体晶粒度粒度与淬火温度的关系示于图2-1-5，推荐的回火规范示于表2-1-4。
（用钢成分%：C2.0，Cr12.4Si0.50,Mn0.40；奥氏体温度：970℃） | | 图2-1-3 等温转变曲线 | 图2-1-4 淬火硬度与淬火温度的关系 | | |
|
|
Cr12淬火950～1000℃油淬，二次回火550℃
高温淬火1100-1150℃，低温淬火960-1050℃，回火550-650℃，前者有二次硬化现象，回火不少于2次，每次2h,回火后可空冷或油冷，高温淬火前最好进行2次预热，在高温加热时，需采取保护措施，以防氧化。
图2-1-5 硬度、奥氏体晶粒度粒度与淬火温度的关系 |
|
表2-1-4 Cr12钢推荐的回火规范
淬火温度/℃ | 冷却介质 | 硬 度 |
950~980 输送带接头设备 | 油 | 59~63 |
| | |
C 回火
Cr12钢的性能、残余奥氏体量、试样长度变化率与回火温度的关系示于图2-1-6~图2-1-10，推荐的回火规范示于表2-1-5。
Cr12钢线切割开裂的原因
：
2．线切割造成的人为创伤，导致应力集中，工件即会发生开裂。
3．回火温度不够造成工件内部残余应力过大，而一般磨削不会造成应力集中，但线切割的细小可以造成很大的应力集中，因而磨削过程中没有开裂，可是在线切割时就会开裂。
4．热处理淬火时保温时间和回火时间不当
：
1
审核 王新明 2010 11 10
中碳钢比低碳钢焊接性差，工艺上采用什么措施来提高其质量？ 浏览次数：742次悬赏分：0 | 解决时间：2009-11-4 15:42 | 提问者：zdl348442959
最佳答案
楼主说的中碳钢，定义上说是碳的含量稍高而已，百分比在0.45-0.6，以下为低碳钢，以上为高碳钢。
关于中碳钢的焊接主要存在两点因素需要考虑：
第二、延迟裂纹。
首先，关于结晶裂纹主要由材料中的杂质元素形成的低熔点共晶物，或膜状铁素体较低的承载而容易在焊接过程中因较高的焊接应力而出现拉裂，即热裂纹现象。这样的解释虽然笼统，但反应本质，具体结晶裂纹的诸多要素非三言两语可以概括，也不是本次讨论重点，如果你需要，我可以细说。
结晶裂纹的防止措施:
1）控制焊缝金属组织：焊缝组织是奥氏体+铁素体的双相组织时，不易产生低熔点杂质偏析，可减少热裂纹的产生。但双相组织中的铁素体不宜超过5%，否则易产生σ相脆化；
2）控制化学成分：减少焊缝金属中Ni、C、S及P含量，增加Cr、Mo、Si等元素，可以减少热裂纹的产生。为了得到双相组织，希望Cr/Ni=2.2-2.3。Ni含量过高，易产生热裂纹；
3）选用适当药皮类型的焊条：用低氢焊条可使焊缝晶粒细化，减少杂质偏析，提高抗裂性。用酸皮焊条氧化性强，合金元素烧损多，抗裂性下降，而且晶粒粗大，易产生热裂纹；
4）选用适当焊接规范和冷却速度：采用小规范即小电流，快速焊来缩短焊接熔池结晶时间，快速冷却以减少偏析，抗裂性提高。多层焊时要控制低的层间温度，要等前一道冷却到60度后再焊接。
其次，关于延迟裂纹（又称冷裂纹），是厚壁低碳钢、中碳钢、高碳钢焊接中最应注意的危害性裂纹，因为这种裂纹有一定的潜伏期，在压力容器行业就有统计，最高的潜伏期可达一个月之多，可见危害性之大，也非常隐蔽，必须从源头上加以控制，它的形成原因为以下三点：
1、熔敷金属及热影响区的扩散氢含量；
2、材料的淬硬倾向；
3、较高的拘束度。
所以，冷裂纹的影响因素很多，也很复杂，因此控制冷裂纹总原则就是控制影响冷裂纹的三大因素，即降低拘束应力、降低氢来源，改善组织。
下面具体说明冷裂纹控制措施，望对楼主有用：
冶金方面
1）选择抗裂性好的钢材
降低钢种杂质元素的含量，结合微合金化元素进而降低PCM；
2）焊接材料的选用
○1选用低氢或超低氢焊条；
○2选用低强焊条；
○3选用奥氏体焊条；
焊接工艺方面
1）预热温度的控制
斜Y型坡口拘束抗裂试验：T0=1440PW-392℃
X，U，V型坡口拘束抗裂试验：T0=1330PW-380℃
K型和T型坡口拘束抗裂试验：T0=2030PW-550℃
2）焊接线能量的控制
为防止产生淬硬组织，应降低冷却速度或增大t8/5，除了预热，适当增大线能量，但必须避免奥氏体晶粒过分粗化或形成马氏体。
3）多层焊层间时间间隔的控制
4）紧急后热的作用
与焊后热处理不同，紧急后热必须抢时间，潜伏期之前的紧急后热可以有效防止冷裂纹的产生。根据后热温度的高低，可能会不同程度地产生三种有利作用：a.减少残余应力；b.改善组织（减少淬硬性）；c.消除扩散氢。
后热温度及时间同钢种的成分有关，为防止产生延迟裂纹，后热温度TPC应大于延迟裂纹形成的上限温度TUC。引进后热有关的碳当量[Cep]p如下：
[Cep]p=（C）+0.2033（Mn）+0.473（Cr）+0.1228（Mo）+0.0292（Ni）-0.0792（Si）+0.0359（Cu）-1.595（P）+1.692（S）+0.844（V）
TPC（℃）=455.5[Cep]p-111.4
可见，碳当量越大，后热温度TPC也越高。
本人江苏科技大学焊接毕业，现上海某焊接研究所，以上是我07年写的一份《常见裂纹产生机理及其控制措施》中为你归纳的部分。若有其它需要，尽可密我！
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回答时间：2009-10-21 09:20 | 我来评论
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回答者： cnfwhb | 三级
擅长领域： 天龙八部 理工学科
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