冷作模具钢

Cr12

一、产品概述

Cr12 属于高碳高铬莱氏体冷作模具钢,执行GB/T 1299-2014标准,对应国标老牌号 Cr12、近似对应日标 SKD1、德标 1.2080。该钢碳含量与铬含量较高,淬火后可获得大量共晶碳化物,具备高硬度、高耐磨性、高淬透性等特点,韧性略低于 Cr12MoV,是传统经济型重载冷作模具常用材料,适合对韧性要求不高、以耐磨为主的冷成型模具。

二、核心参数

1. 化学成分(质量分数,%)

元素CSiMnCrPS
标准范围2.00~2.30≤0.40≤0.4011.50~13.00≤0.030≤0.030
作用保证高硬度与高耐磨性脱氧、改善切削性能脱氧、细化基体组织形成高硬碳化物,提升淬透性与耐磨性严控杂质,降低脆性严控杂质,保证材质纯净度

2. 力学性能(淬火 + 回火态,典型值)

  • 硬度:退火态 217~269 HBW;淬火态 ≥60 HRC;常用回火硬度 HRC 60~63
  • 抗压强度:室温 ≥2600 MPa,抗压承载能力强
  • 抗弯强度:≥3000 MPa
  • 冲击韧性:室温 8~15 J/cm²,韧性低于 Cr12MoV
  • 热稳定性:400℃以下可保持较高硬度,适合常温冷作工况

3. 热物理性能

  • 密度:7.70 g/cm³
  • 热导率(20℃):约 20 W/(m・K)
  • 线膨胀系数(20~100℃):约 10.5×10⁻⁶ /℃
  • 淬透性:大截面钢材可整体淬硬,截面≤300mm 空冷可淬硬

三、产品特性

  1. 耐磨性优异
    碳化物数量多、硬度高,在连续冲压、冷剪切、冷滚压等工况下表现出极强的耐磨性能,模具使用寿命长。
  2. 淬透性极高
    大截面模具可实现整体均匀硬化,心部与表面硬度差小,适合制造尺寸较大、要求整体硬度一致的模具。
  3. 淬火变形小
    热处理尺寸变化稳定,属于微变形冷作模具钢,适合对精度要求较高的模具。
  4. 韧性相对较低
    因碳含量高、碳化物偏析相对明显,冲击韧性不如 Cr12MoV,不适合承受剧烈冲击载荷的模具。
  5. 加工与热处理性能
    退火后硬度适中,可进行切削加工;淬火温度范围宽,工艺稳定性好,可通过深冷处理进一步提升尺寸稳定性与硬度。

四、推荐热处理工艺

1. 退火(软化处理,便于机加工)

  • 加热温度:850~870℃,保温 3~4h
  • 冷却方式:随炉缓慢冷却至 500℃以下出炉空冷
  • 退火硬度:217~269 HBW

2. 淬火(强化处理)

  • 预热温度:750~800℃
  • 淬火加热温度:950~1000℃
  • 冷却方式:油冷或气淬
  • 淬火硬度:≥HRC 60

3. 回火(稳定组织,消除应力)

  • 回火温度:180~220℃,保温 2~3h
  • 回火次数:1~2 次
  • 回火后硬度:HRC 60~63

五、典型应用领域

  • 冷冲裁模具:普通钢板、硅钢片、有色金属冲裁模、落料模、切边模
  • 冷成型模具:压印模、搓丝模、滚丝模、冷镦模、冷挤压凹模
  • 剪切与刀具类:冷剪刀片、切纸刀、木工刀具、量规、样板
  • 耐磨结构件:高耐磨滑块、轴承、顶杆、拉丝模、轧辊

六、规格与供货状态

  • 规格:圆钢 Φ20~Φ400mm;板材厚度 10~300mm;锻件、扁钢,可按需切割、铣磨加工
  • 供货状态:退火黑皮态、退火剥皮态、磨光态、电渣重熔 ESR 精制态(可选)

七、质量保证

  • 严格执行 GB/T 1299-2014 标准生产,材质稳定可靠
  • 每批次提供化学成分检测报告、硬度检测报告、超声波探伤报告
  • 可提供电渣重熔材质,改善碳化物分布,提升模具使用寿命


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