Cr12MoV模具钢应用的主要问题

　　近20年来，我国模具工业发展非常迅速，尤其是近几年，模具需求一直以每年15%左右的速度快速增长。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了强大的动力。

　　Cr12MoV钢，属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是，具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性和高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。

　　该钢虽然强度、硬度高，耐磨性好，但其韧度较差，对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。Cr12MoV钢常用的加工工艺是：下料—锻造—球化退火—机械加工—淬火+低温回火—平磨—线切割加工—组装。

　　Cr12MoV钢碳化物级别应不大于2级。Cr12MoV钢属于高碳高铬钢，含碳量和含铬量高，形成了大量的碳化物和高合金度的马氏体，使钢具有高硬度和高耐磨性。Cr12MoV钢中的钼，增加了钢的淬透性并且细化晶粒;钒能细化晶粒增加韧度，又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨性;铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。

　　由于Cr的大量存在，钢液结晶时析出的大量共晶碳化物(主要是硬度很高的铬铁复合碳化物)极为稳定，常规热处理无法细化，即使经压延后，在较大规格钢材中，仍保留明显的带状或网状碳化物，碳化物分布不均匀，而带状或网状碳化物区是一个脆性区，其塑性、韧度差，不能承受大的冲击力，裂纹很容易在这里萌生与扩展，往往成为裂纹产生的主要原因。

　　较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚，在交变负荷的作用下，这些缺陷进一步聚集和扩展，便可萌生疲劳裂纹。碳化物偏析严重，在碳和合金元素富集的区域，钢的熔点降低，易导致模具热处理时过热，使碳和合金元素在奥氏体中溶解度减少，降低淬火后的硬度，且导致碳合金元素富集区与贫乏区之间产生大的组织应力，从而增大模具热处理后的变形量。

　　为了碎化、细化共晶碳化物，把粗大的枝晶状共晶碳化物打碎、提高碳化物分布的均匀性，细化碳化物的粒度，一般地，Cr12MoV使用时都需要进行锻造和预先热处理，以减少碳化物的不均匀分布，为后续淬火、回火提供优良的原始组织。

　　另外，通过添加微量锌元素进行变质处理，会加速共晶碳化物热处理粒化的动力学过程，促进了共晶碳化物的粒化。

　　目前，导致Cr12MoV这种高碳、高铬钢模具损坏的因素很多，但主要的还是锻造工艺和热处理工艺造成的。线切割加工有时也会引起模具开裂。碳化物的不均匀与残留应力的分布是影响模具使用寿命的决定因素。