Cr12MoV是我國較成熟的鋼種，屬于Cr12型萊氏體冷作模具鋼，該鋼具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、熱處理變形小等優(yōu)點，常用于制作承受重負荷、生產(chǎn)批量大、形狀復雜的冷作模具，如冷沖、冷鐓、冷擠壓模等。但該鋼脆性大，如何提高其強韌性，是該鋼需要解決的問題。模具時效分析表明，熱處理因素影響最大，約占50%。
實驗室所用小型冷壓模具（外加工）采用Cr12MoV鋼為原材料，使用過程中，發(fā)現(xiàn)模具韌性不足。對模具進行組織觀察和性能檢測，并重新對模具材料進行熱處理，研究預備熱處理工藝對Cr12MoV鋼組織及性能的影響。
模具材料Cr12MoV的化學成分如表1所示。試樣用線切割加工成標準無缺口沖擊試樣（10mm×10mm×55mm，每組3件）和抗彎試樣（5mm×5mm×35mm，每組3件）。
表1 Cr12MoV鋼化學成分（質量分數(shù)，%）
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C |
Mn |
Si |
Cr |
Mo |
V |
S |
P |
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1.45～1.70 |
≤0.35 |
≤0.40 |
11.00～12.50 |
0.40～0.60 |
0.15～0.30 |
≤0.030 |
≤0.030 |
首先將試樣分成兩組，一組的預備熱處理為球化退火，另一組的預備熱處理為調質處理。而后將兩組試樣在同樣的淬火+回火工藝條件下進行最終熱處理。具體的工藝參數(shù)如表2所示。
表2 Cr12MoV鋼的熱處理工藝
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工藝1 |
工藝2 |
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預備熱處理 |
860℃×2h隨爐冷至750℃等溫2h隨爐冷至500～550℃，取出空冷 |
1100℃×20min分級淬火+700℃×1h回火，取出空冷 |
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最終熱處理 |
淬火：（1020～1040）℃×40min油淬（560+850℃兩級預熱） 回火：250℃×1h |
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分別測定了原始材料及熱處理后材料的硬度（HR150A型洛氏硬度計）、抗彎強度（WDW-50型微機控制電子式萬能試驗機）、沖擊韌度（JB-W300型沖擊試驗機），并對其纖維組織（XJP-6A金相顯微鏡）和斷口形貌進行了觀察（SU1510掃描電鏡）。
結果表明：采用調質處理代替球化退火作為Cr12MoV鋼的預備熱處理，更有利于碳化物形態(tài)的改變，對調高模具強韌性有比較明顯的效果。通過調質處理后，材料的沖擊韌度、抗彎強度分別達到8.556J·cm-2和2183.5MPa，相對于原始材料，分別提高了31.7%和83.7%，而相對于球化退火試樣，分別提高了13.7%和66.2%。（心遠）
