Cr12MoV冷作模具鋼由于其價(jià)格低廉而在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。如在汽車制造業(yè)中廣泛使用的模具中，精沖?？芍^是汽車模具的精品，對(duì)使用壽命和尺寸穩(wěn)定性的要求很高。但由于該鋼合金含量高，淬火后低溫回火仍有大量的殘余奧氏體存在，在使用過程中常因殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體使體積膨脹而導(dǎo)致模具失效。生產(chǎn)中最常見的問題就是模具精度過早地降低，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，尺寸偏差超差，從而使模具過早報(bào)廢，無形中增加了模具的生產(chǎn)成本。
深冷處理是現(xiàn)階段廣為認(rèn)可的可提高冷作模具鋼耐磨性能的處理工藝。深冷處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于黑色金屬材料及其合金以改善和提高材料的力學(xué)性能、提高耐磨性以延長(zhǎng)零件和工具的使用壽命，增加材料的穩(wěn)定性。
上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究人員采用DSC熱分析法及電阻法等物理測(cè)試手段對(duì)深冷處理過程中材料的相變規(guī)律進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)使用的材料取自Cr12MoV冷作模具鋼，其成分見下表。
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
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成分范圍 |
1.45-1.7 |
≤0.35 |
≤0.4 |
11.5-12.5 |
0.4-0.6 |
0.15-0.3 |
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試樣值 |
1.55 |
0.30 |
0.35 |
12.1 |
0.5 |
0.3 |
DSC熱分析法是在1100℃淬火、1100℃淬火-79℃冷處理、1100℃淬火-196℃深冷、1100℃淬火+200℃回火-196℃深冷4種狀態(tài)的試樣中取DSC分析樣，在熱分析儀上以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣氛，以5℃/min的速度從室溫加熱至700℃，測(cè)得各種狀態(tài)試樣在升溫過程中熱量變化。電阻測(cè)試試樣尺寸為60mm×5mm×2mm，測(cè)試前分別進(jìn)行1100℃淬火和1100℃淬火+200℃回火處理，按惠斯特電橋法接好試樣，測(cè)試其在深冷過程中電阻的變化。
DSC研究結(jié)果表明：
經(jīng)冷處理后的Cr12MoV冷作模具鋼試樣在回火過程中有更多的碳化物析出，在-196℃深冷處理后的比-79℃冷處理的析出量更多；
淬火態(tài)和回火態(tài)試樣深冷處理過程中的電阻變化顯示，經(jīng)過回火后試樣由于殘余奧氏體穩(wěn)定性的提高，經(jīng)過回火后試樣由于殘余奧氏體穩(wěn)定性的提高，發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度從-25.6℃降至-38.9℃，馬氏體加熱后組織變化引起電阻明顯變化的溫度也從-115.1℃降至-131.8℃；
深冷處理促使殘余奧氏體進(jìn)一步向馬氏體轉(zhuǎn)變以及碳化物析出是深冷處理提高尺寸穩(wěn)定性和耐磨性能的原因。（余冶）
