1.高碳高鉻鋼

這一組鋼是高級冷作模具鋼，應(yīng)用最多最廣。代表性鋼號有Cr12、Cr12M〇V、Cr12Mo1V1、Cr12W等。Cr12Mo1V1含Mo和V的量比Cr12MoV高且又含少量Co,品質(zhì)更高。這一類鋼淬透性極高，具有微變形性。Cr12MoV鋼φ100mm以下或Cr12鋼妗Omm以下在空氣中即可淬硬。熱處理后可獲得高的耐磨性、抗壓強度和熱穩(wěn)定性。

由于含高碳高鉻，故含有大量碳化物。預(yù)先熱處理欠佳時，易形成共晶碳化物偏析，促使淬火異常變形或脆化傾向。正常淬火狀態(tài)下，一般含10%-12%未溶碳化物；15%-20%殘留奧氏體。

圖3-12是A2(相當于Cr5Mo1V)、D2(相當于Cr12Mo1V1)和D6(相當于Cr12W)在不同奧氏體化溫度下保溫30min油淬后的硬度變化。，試樣尺寸^Omm。一組試樣經(jīng)-80℃冷處理；另一組經(jīng)-180℃深冷處理。由圖可知，Cr12Mo1V1鋼正常淬火溫度在1010℃左右可獲得最佳硬度，而Cr5Mo1V和Crl2W的正常淬火溫度，分別為950℃和980℃。如果淬火后進行冷處理，則獲得最高硬度的淬火溫度要稍高一些。

回火溫度均取180-200℃，以保持高硬高（60HRC以上)。這一組鋼在高硬度時仍有一定韌性，是由于含有較多有殘留奧氏體。回火溫度升高，硬度下降。如果淬火溫度較高（如IlO(TC),回火曲線上出現(xiàn)二次硬化峰值。按圖3-12中所標的條件淬火的試樣，進行不同溫度回火，其結(jié)果見圖3-13和圖3-14。國內(nèi)試驗結(jié)果表明，Crl2Mo1V1鋼真空加熱淬火后的硬度：≤φ50mm,氣淬62HRC;油淬63HRC。＞φ50-φ100mm,氣淬61-62HRC;油淬63HRC。>φ100mm，氣淬59-60HRC;油淬60-61HRC。

D2鋼（Crl2Mo1V1)若采用較低的淬火溫度（如950-I00(TC),在獲得較高硬度的同時又可獲得較高的韌度。

如采用較高的淬火溫度（如105℃和525℃回火，妁Omm以下試樣所獲得硬度值與試樣的尺寸無關(guān)。這樣處理的優(yōu)點是殘留奧氏體在高溫回火時被分解了，模具在隨后的工作壓力下不會因殘留奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體而造成不良后果。由于高溫淬火提高了鋼的回火抗力，所以也作沖擊韌度要求不高的熱作模具零件。高碳高鉻型冷作模具鋼淬火回火后金相組織檢驗可參閱GB/T7713—1995《高碳高合金冷作模具鋼金組織檢驗》。

高碳高鉻鋼在淬火回火后可用滲氮處理進一步強化。國外試驗結(jié)果參見本章3.1.5、及圖3-15-3-21。從這些試驗結(jié)果中很容易找出適合自己的最佳工藝參數(shù)。參考時請注意不同的試驗條件以及各參數(shù)之間的關(guān)系所獲得的結(jié)果。

滲氮后的表面硬度與鋼種和滲氮溫度關(guān)系較大，非合金工具鋼效果較差。滲氮溫度超過600℃,則所有鋼種的表面硬度都不高，滲氮溫度取500-550℃最宜。

模具零件熱處理后，除要求硬度外，表面粗糙度的變化也是需要考慮的重要因素。日本的研究結(jié)果表明，SKD11(相當于Cr12MoV鋼）經(jīng)550℃5h離子滲氮后粗糙度變化較小。見表3-8。滲氮前加工到Ra=0.5-0.20μm,離子滲氮后粗糙度提高到0.65-0.70叫!，如果原來粗糙度凡>2叫1時，則處理前后的粗糙度變化極小。其他鋼種和不同氣體混合比的情況，這種變化傾向差不多。總之，離子滲氮對模具零件表面粗糖度的影響很小。

日本幾種常用冷作模具鋼和高速鋼離子滲氮后的表面硬度，見表3-9。

2. Cr6WV鋼。

介于萊氏體鋼和過共析鋼之間。淬透性與Cr12鋼相近，尺寸Ol00mm以下的零件在硝鹽浴或熱油中分級淬火可淬硬。在淬火和低溫回火（960-980℃淬油，200-300℃回火）后含有約8%-10%的碳化物，15%-20%的殘留奧氏體。與Cr12鋼比，殘留奧氏體少，碳化物均勻，變形均勻且小，有更好的強鈿性。與Cr12MoV鋼比，其淬透性、耐磨性，二次硬化能力、淬火變形可調(diào)節(jié)性等差。該鋼過去應(yīng)用較多，在不同場合作Cr12鋼或Cr12MoV鋼的代用品。但現(xiàn)在GB/T1299—2000標準中已不列。

3. Cr4W2MoV鋼

我國高碳高鉻型冷作模具鋼改進型鋼號是Cr4W2MoV。已列入合金工具鋼

國家標準（GB/T1299—2000)。其成分特點是降低碳和鉻的含量。合金元素總量減少1/3，Cr含量減少2/3。但性能與Cr12或Cr12MoV接近。碳化物細小均勻。成本降低。其熱處理特性見圖3-22和圖3-23。

4. Cr5Mo1V鋼

高碳中鉻鋼Cr5Mo1V已列入GB/T1299—2000，是一種值得推廣的空冷淬硬冷作模作鋼，與美國的A2鋼，德國及歐共體的X100CrMoV5-l相同。是國際上通用的鋼種，正常熱處理后其耐磨性優(yōu)于CrWMn、9CrWMn，而韌性優(yōu)于Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1。既有較好的耐磨性，又有一定的韌性和抗回火軟化能力，應(yīng)推廣應(yīng)用。可惜目前尚未被國內(nèi)用戶熟悉，訂貨不多，所以市場性較差。熱處理工藝可參見第6章Cr5Mo1V鋼介紹。

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