Cr12型钢二次硬化机理

孤鸿踏雪

感谢你的关注，其实近来在一些热点问题的讨论和对一些求助帖“穷追不舍”的跟帖和答疑中，我已深感江郎才尽，蓦然觉得自己底气不足，这个“专家”实难胜任。
   就你现在提出的问题，恕我才疏学浅，暂时还不能回答你，待我学来之后再“倒卖”给你！

[ 本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2009-8-8 18:09 编辑 ]

孤鸿踏雪

你在6#帖中提出的关于Cr12MoV钢的高温调质问题，我在11#帖中对Cr12MoV钢调质作了专门的论述，阐明了我的一些观点，即“模具制造应慎用调质” 。其实，这只是我个人的一些认识。后来对你所提出的关于Cr12MoV钢的“调质”“高温调质”问题以及14#帖提出的“双共析工艺”和AC米兰提醒我的“固溶双细化工艺”，因为我已多年未从事模具热处理工作，这些年又很少关注这类文献资料，所以，对上述问题，我表示了极大关注。
    近几天又翻阅了一些资料，见到了关于上述问题的报道，现简要介绍供大家分享和参考：
    1. 有资料介绍：当锻件的碳化物偏析比较严重，常规球化退火工艺效果不理想时，可采用锻后冷却，即锻后稍作停留，或在精加工前增加一道调质工序，这样不仅使碳化物的粒度、形状、分布及球化程度较常规工艺处理有显著改善，而且可细化晶粒，获得均匀细致的索氏体组织，从而保证工件最后淬火具有均匀的硬度，同时也有利于工件减小淬火后的变形量，增加模具的尺寸稳定性；
   2.Cr12MoV的高温调质工艺：高温调质温度可达1120°C，与球化退火及调质相比，采用高温调质工艺有利于碳化物形态的改变。这是因为高的加热温度促进碳化物进一步溶解，原来在低温不能溶解、略大一些的碳化物可进一步溶解，一些更大些的碳化物也会发生尖角微溶现象；
   3.双重固溶球化处理：有关文献称为高温固溶处理+高温回火预处理工艺。据介绍对锻造模块直接进行两次固溶处理，即在锻造高温固溶细化处理后，再进行一次加热固溶球化处理，可使Cr12MoV钢的组织细化至11级，碳化物细小均匀且呈球粒状，为最终热处理提供良好的组织基础；
   4.固溶双细化工艺：我已在前面的跟帖中陈述过，这里不再赘述；
   由此可见，高温调质工艺并不是“固溶双细化工艺”即所谓的“双共析工艺”，也不是双重固溶球化处理 。

孤鸿踏雪

关于你在40#帖提出的“超细晶粒钢”与“固溶双细化工艺”问题，由于时间关系，我查阅了有限的一些科技文献，据介绍，目前对晶粒细化的研究较多，比较成熟的工艺有4种：形变诱导细化，循环热处理细化，合金细化和多向变形细化。超细晶粒钢为什么能够实现晶粒超细化，我想也无外乎用上述各种不同的工艺，至于用哪一种工艺方法更为优越，则除了与材料的合金化、原始组织特点等有关外，还与其它诸多具体的情况有关。
   我就学到这么多，先“贩卖”给你，若有新的收获，在于你切磋！

NEWAGE

Cr12型钢的最终热处理分为两种：低温淬火+低温回火、高温淬火+多次高温回火。这两种热处理方式最终获得的硬度都差不多：前者为60~64HRC，后者为60~62HRC。但后者由于淬火温度较高，将牺牲一定的韧性，如此吃力不讨好的事情，我们为什么还要进行高温淬火+多次高温回火的热处理方式呢？原来其目的是为了获得高的红硬性。所以，我们与其研究Cr12型钢的二次硬化机理，还不如研究获得高的红硬性的机理来得实在。
    二次硬化机理有二，其一为弥散硬化，另一为二次淬火硬化。弥散硬化是在高温下第二相析出强化的结果，它对红硬性的贡献很直观很容易理解：只要模具使用温度不超过第二相析出的回火温度，硬度就不会下降。但是二次淬火硬化，硬度升高是在高温回火后的冷却阶段（Ms点以下），它又是如何对红硬性的提高起作用的呢？因为Cr12型钢弥散硬化的效果极其有限，其红硬性主要由二次淬火硬化提供，研究二次淬火硬化能够产生红硬性的机理就很有必要。
   请各位谈一谈二次淬火硬化能够产生红硬性的机理。

freematerial

材料中Cr的碳化物是什么类型的，其形态特征，可有图示？

孤鸿踏雪

在不同状态下，Cr12型钢中碳化物以不同类型存在。据介绍，经电离的碳化物，用X射线检查，Cr12钢经退火淬火后的碳化物均属于M7C3型；Cr12Mo1V、Cr12MoV钢在退火状态的碳化物除了M7C3型以外，还有M23C6型碳化物存在。而淬火后只有M7C3型。至于这些碳化物的形貌，本人无条件观察到，也未见相关资料介绍。

leomet

My point:

萊氏体工具鋼 做此較有意義, 可使共晶碳化物銳角圓鈍化而提昇韌性.

leomet

quote ---高温淬火+多次高温回火的热处理方式呢？原来其目的是为了获得高的红硬性---

沖擊應力不是很大時, 冷模鋼 可以拿來做熱模鋼使用的. 只要提高淬火的"固溶"溫度, 使基底溶入較多合金碳化物 让它具有二次硬化現象即可.

AC米兰

原帖由 leomet 于 2009-8-20 06:29 发表
My point:

萊氏体工具鋼 做此較有意義, 可使共晶碳化物銳角圓鈍化而提昇韌性.

我以前就这个问题请教过一位老资格的工程师，他的意思是一般1100多度的固溶温度并不能使共晶碳化物溶解，所以这样的处理对钢材性能提升不会很明显。后来又请教过坛里的沈工，他自己做过类似的实验，效果也很一般。

AC米兰

固溶双细化工艺一般是先高温固溶，温度1100－1150，然后淬油或者等温处理。随后750左右回火或者短时间的球化退火。第二步为了改善固溶处理后的基体奥氏体晶粒度，在最终常规处理前可增加一次低温淬火。
这样的双细化工艺等于淬火两次。按杨工11楼的意见，这样的处理可能风险很大。

jin3210

我非常同意44楼的观点,我们讨论热处理工艺其主要是为了实用,所以应从生产实用的角度出发.
我认为:在不知原材料状态的情况下,低淬+低回是一种非常好的工艺.

森吉米尔

看了杨工的这个帖子，收获甚深。还请杨工解释一下下面的现象
D2采用1080淬火，两次高温回火后半数硬度合格61HRC，半数57HRC，取部分进行三次回火后硬度未能明显提高，进行冷处理试验硬度明显提高，二次回火的变形较大，三次回火的基本没有变形。为什么二次回火的进行冷处理变形较大，进行多次高温回火再进行冷处理还能再提高硬度

耿建亭

代杨工回答：
1多回再深冷硬度升高之迷：
据文献介绍，经高回的D2钢，再超深冷处理后，硬度有明显上升，说明其二次硬化有碳化物析出。
2二次回火变形大，
说明部分淬火马氏体在一次回火后发生析出，即其正方度在降低，一般是在回火冷却过程中发生的。
二次回火时，因较多残余奥氏体的转变，原来残余应力的消除及新的组织应力的产生，致使二次回火冷至室温时变形较大。（一次回火后淬火马氏体正方度的降低，为残奥的转变提供了空间）
3三次回火后变形小
理论上还会产生一些变形，只不过因为原来残余内应的消除较多及残奥的减少，转变为马氏体的量较少，造成新产生的应力较小。二者均对变形无过大贡献。因此，看不出变形而已。如果你二次高回后进行缓冷，则三次回火后照样变形较大。
4硬度57HRC件之推测
可能淬火时冷却速度较慢，或回火后冷却不足，致使残奥产生热稳定化，或淬火保温时间过长，残奥过多的原因，此类情况一般需增加回火次数，促进残奥在回火过程中的催化。类同高速钢多次分级进行贝氏体等温后的回火需较正常淬火增加回火次数的道理一样。
个人意见，不足为凭。

[ 本帖最后由 耿建亭 于 2009-8-21 18:41 编辑 ]

刃具小子

杨工,初次拜读您的文章,十分受益!
您对于CR12材质的分析让我由衷的对您起敬!
我们曾做过螺纹钢的热压模,用CR12MOV,开始我们用1050度,500度一次回火,再560回火,经过客户反映，使用过程自然磨损,寿命有待提高,我们就采取1150读淬火,600两次回火,金相显示晶粒粗大,有魏氏组织,使用寿命提高了1.5倍,我亦没有透彻明白其中机理,
敬请您赐教.

孤鸿踏雪

回刀具小子（54#楼）
       说来惭愧，像你说的这种情况我还是头一遭遇见！有一种超高温淬火的工艺，它是用来改善热作模具的断裂韧性的！而按照你的描述，你的模具在修改热处理工艺前，主要是磨损失效而不是断裂失效。
       能否提供1150°C淬火后的硬度和600°C回火后的硬度？

yan2000531

杨工,初次拜读您的文章,十分受益!
您对于CR12材质的分析让我由衷的对您起敬!
我们曾做过螺纹钢的热压模,用CR12MOV,开始我们用1050度,500度一次回火,再560回火,经过客户反映，使用过程自然磨损,寿命有待提高,我们就 ...
刃具小子 发表于 2009-8-24 20:49

因为是热压模，所以有红硬性要求，你的CR12MOV采用原工艺，高温耐磨性不足，而采用现在工艺，虽然提高了寿命，但工艺做的应该说还不是很好，有改进的余地，如果是冷冲模用这种工艺就不太好了

haitiah

杨工 你好：
   Cr12Mo1V1经加热到1030度保温后 空冷到Ms点以下是否存在超塑区 利于校直（细长轴）

孤鸿踏雪

回楼上（haitiah）：
       惭愧啊，关于你所说的“是否存在超塑区 利于校直”问题，我还是第一次听说。我想由于采用这个温度淬火，它的残奥数量并不多，所以其塑性并不很好，也就不存在“超塑性”。不知你的细长轴为何选用该材料？

横笛吹雨

44# NEWAGE
二次淬火硬化能够产生红硬性的机理是否是二次淬火产物在下一次回火时析出碳化物亦即弥散硬化的结果呢？

zxh

杨工我一直都很敬重，44楼的NEWAGE说的也很自信，一次硬化与二次硬化到底谁的韧性更加好