Cr12MoV钢轴瓦低淬低回工艺与畸变统计

　　我国常用的高铬工具钢有Cr12(相当于国外的D3、SKD1、X12)、Cr12MoV(D2、SKD11、X12M)。这类钢含Cr大约12%，含碳在1.2%～2.3%范围内，钢中存在大量的(Cr、Fe)7C3型碳化物，其硬度(1800HV以上)较渗碳体和M6C型碳化物高，因之具有很高的耐磨性。Cr12MoV钢较Cr12钢碳含量低，且加入适量的Mo和V，碳化物不均匀度有所改善。钼能减轻碳化物偏析并提高淬透性，V能细化晶粒增加韧性，所以Cr12MoV钢有高淬透性，较Cr12钢有高的韧性，淬火时体积变化量小，又有高的耐磨性和良好的综合力学性能，可以制造截面大、形状复杂、经受较大冲击的各种模具，标准工具、量具等[1-2]。目前我所Cr12类钢的热处理占到冷作模具处理量的50%以上，掌握该类材料不同的热处理工艺和显微组织特征及畸变规律，对科研生产中工模具的处理具有积极的指导意义。本文中的Cr12MoV钢轴瓦是化工、机械等行业应用的一种轴承零件，是在特定的压力、温度、介质下工作的。运行条件苛刻，制造工艺复杂，制造轴瓦的Cr12MoV钢除要求在一定温度条件下保持较高的硬度外，还必须具备耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、良好的尺寸稳定性以及较好的被加工性能等[3]。因此正确选择该材料的热处理是轴瓦制造中的关键，轴瓦的加工工序为下料→锻造→球化退火→机加工→真空淬火回火→磨削等。本试验对轴瓦经球化退火和低温淬火回火处理后的显微组织以及3种不同大小的轴瓦热处理畸变量进行了观察和统计，以便为今后该类材料的工艺调整和淬火前的尺寸加工留量提供参考。

　　1 轴瓦的锻造和球化退火

　　Cr12MoV钢的化学成分(质量分数，%)为1.45～1.70C、11.00～12.50Cr、0.40～060Mo、0.15～0.30V、≤0.40Si、≤0.40Mn，因其碳和铬元素含量高，按化学成分属于莱氏体钢，钢中存在较多的共晶碳化物，该共晶碳化物极其稳定，以常规热处理方法无法细化。在较大规格钢材中残留有明显的带状或网状碳化物，而且钢材规格越大，碳化物不均匀性越严重。碳化物严重偏析，不仅易产生淬火畸变及开裂，而且会使热处理后的力学性能变坏，尤其是横向性能下降更多，严重影响模具使用寿命。因此对Cr12型莱氏体钢，必须进行锻造来改善碳化物的不均匀性，保证模具的强度、韧性及使用寿命。

　　高碳高铬钢由于碳含量高，熔点较低，锻造温度要低一些。Cr12MoV钢的锻坯加热温度为1100～1150℃，始锻温度1080～1100℃，终锻温度为860～880℃，锻造时要求从3个方向都要进行拉拔镦粗[1-2]，以使共晶碳化物充分破碎。本文中轴瓦锻造成实心圆坯，锻后的球化退火工艺: 加热温度870℃，保温2～3h; 炉冷至740℃，保温3～4h，炉冷至500℃以下出炉空冷。