Cr12MoV是我国较成熟的钢种，属于Cr12型莱氏体冷作模具钢，该钢具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点，常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具，如冷冲、冷镦、冷挤压模等。但该钢脆性大，如何提高其强韧性，是该钢需要解决的问题。模具时效分析表明，热处理因素影响最大，约占50%。
实验室所用小型冷压模具（外加工）采用Cr12MoV钢为原材料，使用过程中，发现模具韧性不足。对模具进行组织观察和性能检测，并重新对模具材料进行热处理，研究预备热处理工艺对Cr12MoV钢组织及性能的影响。
模具材料Cr12MoV的化学成分如表1所示。试样用线切割加工成标准无缺口冲击试样（10mm×10mm×55mm，每组3件）和抗弯试样（5mm×5mm×35mm，每组3件）。
表1 Cr12MoV钢化学成分（质量分数，%）
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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 |
首先将试样分成两组，一组的预备热处理为球化退火，另一组的预备热处理为调质处理。而后将两组试样在同样的淬火+回火工艺条件下进行最终热处理。具体的工艺参数如表2所示。
表2 Cr12MoV钢的热处理工艺
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工艺1 |
工艺2 |
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预备热处理 |
860℃×2h随炉冷至750℃等温2h随炉冷至500～550℃，取出空冷 |
1100℃×20min分级淬火+700℃×1h回火，取出空冷 |
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最终热处理 |
淬火：（1020～1040）℃×40min油淬（560+850℃两级预热） 回火：250℃×1h |
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分别测定了原始材料及热处理后材料的硬度（HR150A型洛氏硬度计）、抗弯强度（WDW-50型微机控制电子式万能试验机）、冲击韧度（JB-W300型冲击试验机），并对其纤维组织（XJP-6A金相显微镜）和断口形貌进行了观察（SU1510扫描电镜）。
结果表明：采用调质处理代替球化退火作为Cr12MoV钢的预备热处理，更有利于碳化物形态的改变，对调高模具强韧性有比较明显的效果。通过调质处理后，材料的冲击韧度、抗弯强度分别达到8.556J·cm-2和2183.5MPa，相对于原始材料，分别提高了31.7%和83.7%，而相对于球化退火试样，分别提高了13.7%和66.2%。（心远）
