X155CrMoV12-1 的共晶碳化物：三向镦拔的锻造比

X155CrMoV12-1 是高碳高铬莱氏体冷作模具钢，碳 1.40%~1.60%、铬 11.00%~13.00%、钼 0.70%~1.20%、钒 0.50%~1.10%、硅与锰各不超过 0.60%、磷与硫各不超过 0.030%，交货硬度不超过 255 HB。它的性能上限不取决于成分，取决于共晶碳化物被打碎到什么程度。

碳 1.5% 与铬 12% 必然产生共晶碳化物

碳给到 1.5%、铬给到 12%，凝固时先析出奥氏体，剩余液相在共晶温度下形成大量 M7C3 型铬碳化物。这些碳化物在铸态呈网状或鱼骨状，尺寸可达几十微米，硬度高但脆，是裂纹的起点，也是磨削时崩边的根源。锻造的目的不是成形，是把这张网打碎、让碳化物均匀分布。

三向反复镦拔的作用

单向拔长只能让碳化物沿一个方向拉长，形成带状偏析，横向性能仍然差。三向反复镦拔是让坯料在三个方向轮流变形，碳化物在各个方向都被剪切破碎，最终分布趋于均匀。锻造温度区间给的是 1050~900 ℃，始锻温度高、终锻温度不能低，低于 900 ℃ 继续变形，碳化物不再破碎，裂纹却开始产生。

锻造比与碳化物级别的关系

锻造比不足，碳化物网打不散，淬火后局部应力集中，线切割或磨削时开裂；锻造比过大，变形热与不均匀变形又会让表层与心部的组织差异变大。工程上的做法是按模块厚度定锻造比，厚模块取更大的累积变形量，并在锻后做金相评级，按约定的碳化物不均匀度级别验收，而不是只写「锻造」两个字。

锻后冷却与退火

锻后不能空冷，高碳高铬钢对冷速敏感，空冷会在截面产生大的组织应力，厚模块容易开裂。常规做法是锻后立即进炉或埋入保温材料缓冷，随后做 800~850 ℃ 软化退火，退火后硬度不超过 255 HB，球化退火可到 235 HB 以下。退火不足，后续加工硬、淬火变形大；退火过度，碳化物粗化，淬火后硬度上不去。

淬火与回火的分段

淬火前要做 820 ℃ 预热，避免厚模块在高温入炉时表面与心部温差过大。奥氏体化温度按硬度与韧性要求选，温度高则奥氏体中碳与铬的固溶量增加，淬火后残余奥氏体多，需要多次回火；温度低则硬度不足。回火通常做两到三次，每次回火后冷却到室温，目的是让残余奥氏体转变并消除应力。

线切割后的开裂风险

淬火回火后做线切割，是这类钢最常见的开裂场景。切割面附近形成一层重新淬火的白色层与回火软化层，两层的体积变化不一致，叠加切割时的热应力，薄壁与尖角处最先开裂。控制办法是提高回火次数、降低残余奥氏体量，切割时降低能量、多次走刀，切后做一次低温回火。

热导 16.7 W/（m·K） 对加工的影响

20 ℃ 时热导约 16.7 W/(m·K),350 ℃ 升到 20.5,700 ℃ 约 24.2，比碳素模具钢低。热导低意味着磨削与电加工的热量不易散出，接触区温度升高，容易烧伤。磨削要用软砂轮、勤修整、冷却液给足；电火花加工后必须去除白层再抛光，否则白层下的裂纹会在服役时扩展。

到货核对四项

一是成分，核碳、铬、钼、钒，碳偏高共晶量增加；二是碳化物不均匀度，按金相评级验收，这是这支料最该看的项目；三是交货硬度与退火状态，不超过 255 HB；四是尺寸与超声，厚模块按约定级别扫中心疏松与白点。牌号体系按 GB/T 1299 与 ASTM A681 一档核对，对应 1.2379 与 Cr12Mo1V1，替代前确认碳化物级别与热处理制度。