Cr12MoV 的一次硬化与二次硬化：失效模式怎么定路线

Cr12MoV 是高碳高铬冷作模具钢，碳 1.45%~1.70%、铬 11.00%~12.50%、钼 0.40%~0.60%、钒 0.15%~0.30%，交货状态压痕直径 3.8~4.2 mm，退火硬度 207~255 HBW。试样淬火（950~1000℃ 油冷）硬度不低于 58 HRC，标准依据 GB 1299-85。

一次硬化：950~1000℃ 加低温回火

一次硬化的路线是 950~1000℃ 淬火油冷，再 180~220℃ 回火一到两次，硬度 58~62 HRC，残余奥氏体少、尺寸稳定。这条路线适合以磨损失效为主的模具：冲裁、拉深、冷挤的凹模。低温回火保留高硬度，韧性靠基体的碳化物形态与锻造质量保证。

二次硬化：1050~1100℃ 加 500~520℃

二次硬化的路线是把淬火温度提到 1050~1100℃，让更多的铬与钼溶进奥氏体，淬火后 500~520℃ 回火三次，析出细小的合金碳化物，硬度回到 60~62 HRC，同时残余奥氏体转变得更彻底。这条路线的高温强度与热稳定性更好，适合冲裁厚板、受冲击大的模具。

两条路线的取舍

一次硬化的晶粒细、韧性好、变形小，但热稳定性差，模具在连续冲压升温后硬度掉；二次硬化的热稳定性好、耐磨高，但淬火温度高、晶粒粗、变形大，磨削余量要留足。选哪条看失效模式：磨损为主选一次硬化，崩刃与热软化为主选二次硬化。

共晶碳化物与锻造

铸态的共晶碳化物呈网状，轧制后沿变形方向成带状。锻造要用三向反复镦拔把碳化物网打碎，让分布均匀，锻造比不小于 3。碳化物带严重的模块，横向的冲击韧性只有纵向的一半，冲裁时沿带开裂。来料的碳化物级别按 GB/T 1299 的评级图判，超过 4 级不建议做精密模具。

淬火开裂与预热

高碳高铬钢的导热差，淬火时的热应力与组织应力叠加，厚薄交界处最容易开裂。淬火前做两段预热，550~650℃ 与 800~850℃，冷锭直接进高温炉会在中心拉出热应力。淬火介质用油，厚件用分级淬火或等温淬火，减少变形与开裂。

回火次数与残余奥氏体

模具的失效判据

冷作模具的失效分三类：磨损（刃口圆角变大）、崩刃（刃口缺口）、开裂（模块裂开）。磨损超差的模具可以刃磨修复，崩刃的要补焊或换件，开裂的直接报废。失效模式决定钢材与热处理的选择，磨损选高硬度，崩刃选高韧性，开裂查锻造与淬火工艺。

刃磨与去应力

模具每次刃磨后要做去应力，温度低于回火温度 20℃，保温 2 小时，把磨削应力放掉。累计刃磨量超过 5 mm 的模具，要重新校核强度。刃磨的砂轮要修整，钝砂轮会在刃口留下烧伤，烧伤层是崩刃的起点。

标准与验收

牌号按 GB/T 1299 的合金工具钢标准，化学成分按标准核对碳、铬、钼、钒，交货硬度按压痕直径 3.8~4.2 mm 判。淬火回火后的硬度按 GB/T 230.1 测，碳化物级别按评级图判，超声按 GB/T 6402 查中心疏松，硬度按 GB/T 230.1 复检，模块的表面不得有脱碳层与磨削裂纹。

二次硬化路线要回火三次，每次保温 1 小时以上，目的是让残余奥氏体在回火冷却过程中转变为马氏体，再在下一次回火中回火。回火次数不足，残余奥氏体留得多，模具在服役中尺寸漂移。残余奥氏体量用 X 射线衍射或磁性法测，控制在 5% 以下。