12CrNi2-12CrNi2模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用

12CrNi2-12CrNi2模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
12CrNi2模具钢与12CrNi3钢同属一类模具钢，其性能接近12CrNi3钢，但淬透性低于12CrNi3钢。（来源：上海荔锋模具钢材有限公司）
⒈12CrNi2钢的特性
⑴、12CrNi2钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的淬透性，另外Ni元素有助于改善钢的韧性。
⑵、12CrNi2钢中的Si、Mn元素也主要是提高钢的淬透性，兼有固溶强化基体组织和改善钢的回火稳定性的作用。
⑶、12CrNi2钢淬火加热时，Cr、Mn、Si、Ni元素完全固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。
⑷、12CrNi2钢淬火后，Cr、Mn、Si、Ni元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。
⑸、12CrNi2钢低温回火时，部分Cr、Mn元素从基体组织扩散到析出的渗碳体Fe3C中，形成合金渗碳体（Cr、Mn、Fe）3C，改善其硬度。
⑹、12CrNi2钢中加入Cr、Ni元素，可增强钢的耐蚀性。
⑺、12CrNi2钢在经退火后，塑性好。当处理后的硬度在260~320HBS时，其相对切削性能为60%~70%。
⑻、12CrNi2钢多采用冷挤压成形方法制造模具。再经渗碳或碳氮共渗+淬火、低温回火处理，模具表面呈现出较高的疲劳强度、高的硬度与耐磨性，同时心部保持较高的强韧性，满足模具使用要求。
⒉12CrNi2钢主要化学成分
0.10%~0.17%C、0.17%~0.37%Si、0.30%~0.60%Mn、0.60%~0.90%Cr、1.50%~1.90%Ni、≤0.035%P、≤0.035%S。
⒊12CrNi2钢的热处理工艺
12CrNi2钢相变点为：Ac1732℃、Ac3794℃、Ar1671℃、Ar3763℃。
12CrNi2钢始锻温度1180℃，终锻温度850℃，锻造后缓慢冷却。
12CrNi2钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
去应力退火 加热670~680℃，保温，空冷 ≤229HBS 消除残余应力，消除加工硬化
正火 加热880~920℃，保温，空冷  加热温度在Ac3794℃线之上，细化晶粒，消除组织缺陷，以获得珠光体+少量铁素体组织
淬火 加热840~880℃，保温，油冷 55~61HRC 加热时Cr、Si、Mn、Ni元素溶入奥氏体中，提高淬透性，改善回火稳定性
回火 加热200~600℃，保温2h，空冷  需避开回火脆性温度区间，以防回火脆性
气体渗碳 加热900~920℃，以0.15~0.2mm/h计保温时间  加热温度不超过920℃，以避免晶粒长大
渗碳后淬火与回火 淬火：加热860℃，保温后油冷 60~65HRC 强调表层硬度采用较高温淬火，强调表层韧性采用较低温淬火
 加热760~810℃，保温后油冷  
 回火：加热160~180℃，保温2h，空冷 表：58~62HRC
心：26~40HRC 消除残余应力，获得回火马氏体组织
气体碳氮共渗 共渗温度840~860℃，出炉油冷 60~65HRC 心部保持强韧性的同时，表层获得高的强度、硬主、耐磨性与耐蚀性
 回火温度150~180℃，出炉空冷 表：58~62HRC
心：28~32HRC 
⒋12CrNi2钢的应用
12CrNi2钢适宜制造耐磨性高，尺寸为大、中型的塑料模具。
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