Cr12型鋼一般采用等溫退火。將鋼加熱到850~870℃,保溫2~4h,然后在740~760℃等溫4~6h,隨后爐冷至500℃出爐空冷。退火后的組織為索氏體加顆粒狀碳化物,退火后硬度≤241HBW。
(2)淬火+回火 由于Cr12型鋼的碳含量及鉻含量高,淬火后可形成大量合金碳化物和高合金度的馬氏體,從而使鋼具有高的硬度和耐磨性。
Cr12型鋼的淬火、回火方法有兩種:一次硬化法和二次硬化法。
1)一次硬化法。在較低的溫度下淬火,Cr12的最佳淬火溫度為980℃左右,Cr12MoV為1030℃,淬火后進(jìn)行低溫回火。Cr12MoV鋼淬火后的硬度可達(dá)63~64HRC?;鼗饻囟葢?yīng)根據(jù)模具要求的性能來(lái)確定,隨著回火溫度的升高,硬度逐漸下降,而韌性則提高。所以當(dāng)模具要求具有高的硬度、強(qiáng)度時(shí),可在150~170℃低溫下進(jìn)行回火,回火后的硬度在60HRC以上。當(dāng)模具不但要求硬度高、強(qiáng)度高,還要求具有一定的韌性時(shí),應(yīng)提高回火溫度,回火溫度在200~270℃之間選取?;鼗鸷蟮挠捕葹?8~60HRC。對(duì)于個(gè)別承受沖擊載荷特別大的模具,則采用450℃左右回火,硬度為50~ 55HRC。Cr12型鋼回火時(shí)應(yīng)避開(kāi)回火脆性區(qū),Cr12鋼的回火脆性溫度范圍為290~330℃,Cr12MoV的回火脆性溫度范圍為325~ 375℃。
一次硬化法處理的工件具有較高的硬度和耐磨性,以及較小的畸變,適用于重負(fù)荷的模具,Cr12型冷作模具大多采用此工藝。
2)二次硬化法。將鋼在較高的溫度下淬火,在較高的溫度下進(jìn)行多次回火。Cr12鋼的淬火溫度為1090℃左右,Cr12MoV鋼的淬火溫度為1120℃左右,淬火后在510~ 520℃回火3~4次。
由于二次硬化法采用的淬火溫度高,淬火后鋼中存在大量殘留奧氏體(如1125℃淬火后,殘留奧氏體體積分?jǐn)?shù)多達(dá)85%),所以淬火后的硬度很低,只有40~ 50HRC,為使硬度回升到60~ 63HRC,即產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象,需經(jīng)多次510~ 520℃回火。二次硬化的主要原因是殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,其次是由于碳化物的彌散析出造成的。
二次硬化法的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高的熱硬性,其缺點(diǎn)是由于淬火溫度高,晶粒較大,致使模具韌性較低,畸變較大。這種方法適用于在400~ 450℃條件下工作的模具或需要進(jìn)行滲氮處理的模具。
Cr12型鋼冷作模具的淬火在經(jīng)過(guò)脫氧的高溫鹽浴爐中進(jìn)行,由于鋼的合金度高,導(dǎo)熱性差,加之淬火溫度高,所以淬火加熱前必須進(jìn)行一次或兩次預(yù)熱。第一次預(yù)熱溫度為500~650℃,在箱式爐中的預(yù)熱時(shí)間按1.0~1. 5min/mm計(jì)算。第二次預(yù)熱在鹽浴爐中進(jìn)行,預(yù)熱溫度為800~850℃,時(shí)間按0.4~0.6min/mm計(jì)算。通常中小型模具可預(yù)熱一次,大型模具預(yù)熱兩次。
在鹽浴中的淬火加熱時(shí)間按0.3~0. 4min/mm計(jì)算。
Cr12型鋼具有很高的淬透性,在空氣中即可淬硬。生產(chǎn)中一般采用油淬冷卻。為減少變形,在空氣中預(yù)冷后淬入油中,油冷至180~ 200℃后出油空冷;也可以采用220~ 240℃分級(jí)淬火。
Cr12型鋼經(jīng)淬火和回火后的組織為回火馬氏體、碳化物和殘留奧氏體。
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