C简介

      C冷作模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一。含有极高量（质量分数）的C2.00%-2.30%和Cr11.00%-13.00%，是属于莱氏体钢，所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，淬火变形小，但当碳化物不均匀时，变形量多向性且不规则，它的组织不良是其主要缺点。不均匀的碳化物很难用热处理方法改善，除非改用粉末冶金法制造。C模具钢抗冲击韧度差，导热性和高温塑性也差，热加工时要注意加热和锻造工艺。

      该模具钢也是国际通用的冷作模具钢之一，逐渐被更优秀的钢种如CMoV、CMo1V1或基体钢所取代。该模具钢自前苏联的X12引进，1957年时即已纳入标准（YB-1957）。国外同类型的钢号有210C(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特钢的DC1、日立金属的CRD,奥地利百禄公司的K100，瑞典的SVERER3(UHB)等。

      C模具钢主要用于要求高耐磨受冲击负荷较小的冷冲模工作零件（凸模凹模）、冷挤压模的凹模等），由于具有明显的优点和缺点，使用受到一定限制。

化学成分

回火

      C钢推荐的回火规范

淬火

热处理

      热处理规范：1)淬火,950-1000℃油冷;2)淬火980℃,油冷,180℃回火2h。

      金相组织：回火马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。

      交货状态：钢材以退火状态交货。

性能

力学性能

      C模具钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性，由于含碳量较高，容易形成不均匀的共晶碳化物，所以冲击韧度较差，易脆裂。

工艺性能

      1、锻造工艺 C模具钢属于莱式体钢，其铸态组织中存在鱼骨状共晶碳化物，同时C模具钢的变形抗力较大，锻造吨位要与毛坯的大小想适应；导热性差，加热温度为1050-1100℃，始锻温度为100-1050℃，终端温度为850-900℃，锻后采用炉冷或砂冷并及时退火。

      2、退火工艺 经锻造的毛坯有较大的内应力，硬度较高（477-653HB），难以切削加工，为了消除内应力，改善切削加工性能，须进行退火处理。C模具钢一般采用等温球化退火工艺，加热温度830-850℃，保温时间2-3h，等温720-740℃，保温3-4h，退火硬度217-267HBS。

      3、淬火、回火工艺 为了保证C模具钢制模具的淬火质量，应十分注意防止在加热时模具表面的脱碳和氧化问题，一次硬化法淬火加热温度为960-980℃，淬火冷却可采用油冷、空冷或分级冷却，硬度为60-64HRC，回火可选择160-400℃进行，一次硬化法淬火加热温度为1050-1100℃，淬火冷却可采用油冷、空冷或分级冷却，硬度为40-60HRC，工件必须在500-520℃，多次回火（3-4次），钢的硬度又升高到60-63HRC。

      对于C模具钢制的模具需要“翻新”时，为了便于切削加工可采用高温回火处理，使模具温度降低。另外，对于淬火质量不合格需要重淬的模具，为了减少重新淬火产生热处理变形，也可预先采用高温回火处理，但高温回火时应防止模具氧化和脱碳。

应用范围

      C模具钢多用于制造承受冲击负荷小、要求高耐磨的冷却冲、冷剪切刃、钻套、量规、拉丝模、搓丝板、拉深模以及螺纹滚丝模等模具。

CMoV简介

      合金工具钢：CMoV

      冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比C高。形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板 深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。

适用范围

      冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比C高。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板 深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。

供货状态

      供货品种有热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板和冷拉钢丝。

对应牌号

      中国GB标准牌号：cmov、中国台湾cNS 标准牌号SKD11、德国DlN标准材料编号1.26o1、德国DIN标准牌号x165CrM0v12、 日本Jis标准牌号sKD11、韩国Ks 标准牌号sTD11、意大利UN1标准牌号x165CrM0W12KU、瑞典SS标准牌号2310、西班牙UNE 标准牌号X160CrM0V12、美国AISi/sAE标准牌号D3、俄罗斯roCT 标准牌号x12M。

物理性能

      CMoV是国标的说法，德标叫做：X165CrMoV12

化学成份

      碳 C ：1.45～1.70

      硅 Si：≤0.40

      锰 Mn：≤0.40

      硫 S ：≤0.030

      磷 P ：≤0.030

      铬 Cr：11.00～12.50

      镍 Ni：允许残余含量≤0.25

      铜 Cu：允许残余含量≤0.30

      钒 V ：0.15～0.30

      钼 Mo：0.40～0.60

力学性能

      硬度 ：退火,255～207HB,压痕直径3.8～4.2mm;淬火,≥60HRC

用途

      CMoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高，直径为300~400mm以下的工件可完全淬透，淬火变形小，但高温塑性较差。CMoV多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板等。

热处理规范

      热处理规范：1.淬火,950～1000℃油冷;2.淬火1020℃,200℃回火2h。

      金相组织：细粒状珠光体+碳化物。

      交货状态：钢材以退火状态交货。

冷挤压摸成坯软化规范

      使铁屑保护加热,温度760~780°C,时间10h,炉冷,硬度l96HBW,可顺利实现冷挤压成形普通等温球化退火规范850 ~870℃×3~4h,随炉冷却到740~760℃×4~5h等温,出炉空冷 硬度≤241HBW,共晶碳化物等级≤3级

      最佳等温温度740~76o°C,时间≥4~5h

      球化退火规范(860±1ü)°C×2~4h,以30°C/h冷速炉冷,(740±10)°c x4-6h, 随炉缓慢冷却到500 ~600°C,出炉空冷.硬度207 ~255HBW。

深冷处理

      Crl2MoV钢经深冷处理，深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物，随后进行200℃低温回火后，这些超微细碳化物可转变为 碳化物。未经深冷处理的马氏体，在低温回火后，仅在某些局部区域析出有少量的 碳化物。Crl2MoV采用低温化学热处理方法, 在保持Crl2MoV钢高硬度和高耐磨性的基础上,离子渗氮、气体氮碳共渗、盐浴硫氰共渗种常用的低温化学热处理渗层的粘着抗力。3种低温化学热处理渗层均有显著的抗冲击粘着作用,其中尤以盐浴硫氰共渗最佳。Crl2MoV钢制不锈钢器皿拉伸模经气体氮碳共渗处理后，使用寿命达3万件以上，较常规淬火、回火处理的同类模具寿命提高10倍以上。

加硬处理

      为提高模具寿命达到80万模次以上，可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。淬火时先在500-600℃预热2-4小时，然后在850-880℃保温一定时间（至少2小时），放入油中冷却至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可达50-52HRC，为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后，硬度可保持48HRC以上

盐浴渗钒处理

      Crl2MoV冷作模具钢的中性盐浴渗钒处理工艺，Crl2MoV钢经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物渗层，一、碳钒化合物，该渗层组织均匀，具有良好的连续性和致密性，厚度均匀,结构致密，具有很高的显微硬度和较高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘着性等性能大幅度提高。二、VC在奥氏体中的溶解度比它在铁素体中的溶解度高，随着温度的降低，VC从铁素体中析出，使合金强化及晶粒细化，化合物层表现出较高的硬度。

      CMoV 属于高碳高铬莱氏体钢, 碳化物含量高,约占20 % ,且常呈带状或网状不均匀分布,偏析严重, 而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况, 严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响, 尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大,往往成为疲劳断裂的策源地,为此必须对原材料轧制钢材进行改锻,充分击碎共晶碳化物,使之呈细小、均匀分布, 纤维组织围绕型腔或无定向分布, 从而改善钢材的横向力学性能。

      锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔,并采用“二轻一重”法锻造,即坯料始锻时要轻击,防止断裂,在980～1 020 ℃中间温度可重击, 以保证击碎碳化物,

      CMoV 钢未改锻,采用固溶双细化处理,即500 ℃及800 ℃左右二级预热,1 100～1 150 ℃固溶处理,淬入热油或等温淬火,750 ℃高温回火,机加工后960 ℃加热油冷后进行最终热处理, 也可使碳化物细化、棱角圆整化,晶粒细化。

回火

CMoV钢推荐的回火规范

淬火

      注：1.方案Ⅱ、Ⅲ用于要求获得很高的力学性能及变形较小的工件，如螺纹滚子、搓丝板、形状复杂受冲击负荷的模具等；

      2.方案Ⅳ、Ⅴ用于要求获得红硬性及耐磨性的工件，但力学性能较差，尺寸变形较大，如450℃以下工作的热冲模等；

      3.这种钢对脱碳很敏感，预热和加热用的盐浴必须经过充分的脱氧后再使用；若在普通电炉中加热可将工件装入箱内，填充以渗碳剂或生铁粉（这时工件可能有少许增碳现象，硬度可提高HRC1~2）。

淬火状态的组织比例

淬火规范

普通淬火、回火规范：

      淬火温度1000~1050℃，淬油或淬气，硬度≥ 60HRC；回火温度160~180℃，回火时间2h，或回火温度325~375℃，回火次数2~3次。

典型举例

      1.该钢可用于制作材料厚度>3mm的冲裁模具复杂形状的凸模、 凹模、镶块.制作凸模时建议硬度58~62HRC,制作凹模时建议硬度60 ~64HRC。

      2.用于制作冲裁模具中要求耐磨的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC,制作凹模时建议硬度为62~64HRC。

      3.用于制作拉深模中要求耐拉的凹模,建议硬度为62 ~64HRC.

      4.用于制作弯曲模中要求耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。制作凸模时建议硬度60~64HRC,制作凹模时议硬度60 ~64HRC

      5.用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度60~62HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。