冷作模具钢

Cr12MoV

一、产品概述

Cr12MoV 是高碳高铬莱氏体型冷作模具钢,执行GB/T 1299-2014标准,对应美标ASTM A681 D2、日标SKD11、德标1.2601。该钢以高 Cr、高 C为核心,辅以Mo、V微合金化,兼具超高硬度、极致耐磨、强淬透性与微变形特性,是冷作模具领域的标杆材料,适配高负荷、高精度、长寿命冷成型工况。

二、核心参数

1. 化学成分(质量分数,%)

元素CCrMoVSiMnPSNi (残)Cu (残)
标准范围1.45~1.7011.00~12.500.40~0.600.15~0.30≤0.40≤0.40≤0.030≤0.030≤0.25≤0.30
作用形成高硬碳化物,保障硬度与耐磨提升淬透性、耐磨与耐蚀,形成Cr7C3硬质相提高淬透性、回火稳定性,细化组织细化晶粒,提升韧性与抗热裂脱氧,改善切削性脱氧,细化晶粒严控杂质,保障纯净度严控杂质,保障纯净度残余控制,避免影响性能残余控制,避免影响性能

2. 力学性能(淬火 + 回火态,典型值)

  • 硬度:退火态 207~255 HBW;淬火态 ≥58 HRC(常用58~62 HRC);回火态(180~220℃)HRC 60~62
  • 抗压强度2500~2800 MPa,抗挤压变形能力极强
  • 弯曲强度3500~4000 MPa,抗弯断裂韧性优异
  • 冲击韧性25~35 J/cm²,优于普通 Cr12 钢,抗崩裂性好
  • 热稳定性:520℃以下硬度稳定;300~400℃仍保持≥55 HRC,适配中温冷作工况

3. 热物理性能

  • 密度7.70 g/cm³
  • 热导率(20℃)20.1 W/(m·K)
  • 线膨胀系数(20~100℃)10.4×10⁻⁶ /℃,淬火尺寸变形极小
  • 弹性模量215 GPa

三、产品特性

  1. 极致耐磨性:形成大量Cr7C3硬质碳化物(硬度2000~2200 HV),耐磨性为普通合金工具钢的3~4 倍,冷冲裁模具寿命可达10 万~100 万次
  2. 超强淬透性:截面300~400 mm以下可完全淬透;厚度 ≤200 mm空冷即可淬硬,心部与表面硬度差≤2 HRC,适配大截面精密模具。
  3. 微变形特性:淬火体积变化率极低,尺寸稳定性极佳,是精密冷作模具的首选材料。
  4. 强韧性平衡:Mo、V 细化晶粒,韧性显著优于 Cr12 钢,抵抗冲击与崩裂能力强,适配复杂形状模具。
  5. 良好加工性:退火态硬度适中,切削加工性好;可通过渗氮、TD 覆层处理进一步提升表面硬度(HRC 65+)与耐磨性能。

四、推荐热处理工艺

1. 退火(软化处理,便于加工)

  • 加热:850~870℃,保温3~4 小时
  • 冷却:随炉缓冷至500℃以下,出炉空冷
  • 硬度:207~255 HBW

2. 淬火(强化处理)

  • 预热:790±15℃,充分预热减少变形
  • 加热:980~1030℃(常用1020℃),保温10~20 min/mm(盐浴 / 真空炉)
  • 冷却:油冷 / 气淬,确保马氏体转变充分
  • 淬火硬度:HRC 58~62

3. 回火(稳定组织,调整性能)

  • 低温回火(耐磨优先):180~220℃,保温2~3 小时1 次回火;硬度HRC 60~62,韧性适中,适配冲裁模、切边模。
  • 中温回火(强韧性平衡):480~520℃,保温2~3 小时2 次回火;硬度HRC 55~58,韧性优异,适配拉伸模、冷挤压模。

五、典型应用领域

  • 冷冲裁模具:冲孔模、落料模、切边模、精冲模(适配不锈钢、冷轧板、高强度钢)
  • 冷成型模具:拉伸模、弯曲模、压印模、冷镦模、冷挤压模
  • 精密工具与量具:高精度量规、样板、螺纹滚模、滚丝轮
  • 耐磨结构件:冷作模具镶块、剪刀片、木工刀具、轧辊、耐磨滑块

六、规格与供货状态

  • 规格:圆钢(Φ20~Φ400 mm)、板材(厚度 10~250 mm)、锻件、扁钢,可按需求定制切割
  • 供货状态:退火态(黑皮 / 剥皮 / 磨光)、预硬态(HRC 28~32)、电渣重熔(ESR)纯净态(可选,大幅提升韧性与寿命)

七、质量保证

  • 严格执行GB/T 1299-2014及 ASTM A681 标准,每批次提供化学成分报告、硬度检测报告、超声波探伤报告
  • 电渣重熔工艺可选,有效降低非金属夹杂物,提升模具使用寿命与稳定性


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