Cr12钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
Cr12钢是属于高碳高铬类型的莱氏体钢。
⒈Cr12钢的特性
⑴、钢中含有较高的碳，主要是为了形成大量的共晶碳化物（Cr、Fe）7C3。
⑵、钢中加入大量的铬，一方面是提高钢的淬透性，强化基体组织和改善钢的回火稳定性；另一方面是形成铬的复合碳化物，如（Cr、Fe）7C3和（Cr、Fe）3C。
⑶、由于高碳高铬，Ms点较低，淬火后残余奥氏体较多，减少了淬火变形。但回火时，残余奥氏体的转变，Cr元素碳化物的析出，会使硬度升高，产生二次硬化现象。
⑷、钢中高碳高铬，造成高强度、高硬度与高耐磨性，但韧性较低。由于高碳高铬，钢中碳化物偏析析严重，对钢的使用造成极大影响，因此锻造工艺要求严格，需要多方位反复地镦粗与拔长。
⑸、Cr12钢在使用过程中因摩擦而升温，在表面形成Cr2O3薄膜，它既能提高表面抗氧化性、耐蚀性，又能降低表面磨擦因数，起到润滑作用。
⑹、钢中存有少量的Si、Mn元素，除提高淬透性餐，主要是固溶强化基体组织和改善钢的回火稳定性。另外Si元素还具有改善碳化物分布与形态作用。
⒉Cr12钢主要化学成分
2.00%~2.30%C、≤0.40%Si、≤0.40%Mn、11.50%~13.00%Cr、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊Cr12钢的热处理工艺
其相变点为：AC1810℃、Accm835℃、Ar1755℃、Ar3770℃、Ms180℃。
Cr12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
等温球化退火 加热830~850℃，720~740℃等温，炉冷至550℃以下出炉空冷 ≤269HBS Ac1810℃，Accm835℃，加热温度稍高于Accm，有利于改善未溶共晶碳化物的形态与分布。等温温度低于Ar1755℃线以下，以获得粒状珠光体+共晶碳化物组织
不完全退火 加热850~870℃，保温1~2h后，随炉冷却至500℃以下出炉空冷 ≤229HBS 加热温度应高于Accm，有利于改善未溶共晶碳化物的形态与分布
淬火 预热800~850℃，加热950~980℃，保温，油冷至150℃出油，立即回火 62~65HRC 淬火加热温度高于Accm，有助于Cr、Mn、Si元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性。未溶的共晶碳化物细化了晶粒，保持强韧性，同时提高硬度与耐磨性。采用980℃以下温度淬火，未溶碳化物的数量会多些，晶粒会细些，可增强耐磨性与韧性。避免冷却至室温，以防相变应力过大而致裂。采用分级淬火可降低热应力与相变应力，减小变形与避免开裂
 预热800~850℃，加热980~1000℃，保温，油冷至150℃出油，立即回火 63~66HR 
 预热800~850℃，加热980~1000℃，保温，120~150℃油槽冷却，待与油温一致时立即回火 62~64HRC 
 预热800~850℃，加热980~1000℃，保温，180℃硝盐浴分级50min，出浴空冷 65HRC 
下贝体等温淬火 预热800~850℃，加热980~1000，250~280℃硝盐浴等温1h，出浴空冷 61~64HRC 组织为：下贝氏体+马氏体+残余奥氏体+碳化物。既获昨良好的强韧性，又防止变形与开裂
 预热800~850℃，加热980℃，180℃硝盐浴分级35min，出浴转入270℃硝盐浴等温1h，出浴空冷 64HRC 
回火 加热550~580℃，保温2h，空冷，三次回火
加热180~220℃，保温2h，空冷，二次回火
加热400℃，保温2h，空冷，二次回火 57~60HRC
60~63HRC
54~58HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限。高温淬火采用高温回火，低温淬火采用低温回火
固体渗硼 渗硼温度900~950℃，保温4h，油冷(渗硼剂：85%SiC+10%B4C+5%KBF4)。渗层0.05mm以上 1689~1789HV0.1 表面形成高硬度的硼化物层而心部为淬火组织
低温液体渗硫 加热130℃，保温3h，出炉空冷。渗浴成分：50%NaOH+1.5%S+48.5%H2O  渗层厚度：0.005~0.015mm。表面渗硫提高表面耐磨性
液体渗铬 加热950℃，保温4h，油冷。渗剂：15%Cr2O3+12.5%稀土硅镁+72.5%硼砂 1532HV 渗层厚度：0.007mm。提高表面硬度、耐磨性与耐蚀性
⒋Cr12钢的应用
Cr12钢被广泛地用于制造承受负荷大、耐磨性要求高、热处理变形小、形状复杂地模具。