Cr12鋼的特性、化學成分、熱處理工藝及應用
Cr12鋼是屬于高碳高鉻類型的萊氏體鋼。
⒈Cr12鋼的特性
⑴、鋼中含有較高的碳，主要是為了形成大量的共晶碳化物（Cr、Fe）7C3。
⑵、鋼中加入大量的鉻，一方面是提高鋼的淬透性，強化基體組織和改善鋼的回火穩定性；另一方面是形成鉻的復合碳化物，如（Cr、Fe）7C3和（Cr、Fe）3C。
⑶、由于高碳高鉻，Ms點較低，淬火后殘余奧氏體較多，減少了淬火變形。但回火時，殘余奧氏體的轉變，Cr元素碳化物的析出，會使硬度升高，產生二次硬化現象。
⑷、鋼中高碳高鉻，造成高強度、高硬度與高耐磨性，但韌性較低。由于高碳高鉻，鋼中碳化物偏析析嚴重，對鋼的使用造成極大影響，因此鍛造工藝要求嚴格，需要多方位反復地鐓粗與拔長。
⑸、Cr12鋼在使用過程中因摩擦而升溫，在表面形成Cr2O3薄膜，它既能提高表面抗氧化性、耐蝕性，又能降低表面磨擦因數，起到潤滑作用。
⑹、鋼中存有少量的Si、Mn元素，除提高淬透性餐，主要是固溶強化基體組織和改善鋼的回火穩定性。另外Si元素還具有改善碳化物分布與形態作用。
⒉Cr12鋼主要化學成分
2.00%~2.30%C、≤0.40%Si、≤0.40%Mn、11.50%~13.00%Cr、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊Cr12鋼的熱處理工藝
其相變點為：AC1810℃、Accm835℃、Ar1755℃、Ar3770℃、Ms180℃。
Cr12鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點
等溫球化退火 加熱830~850℃，720~740℃等溫，爐冷至550℃以下出爐空冷 ≤269HBS Ac1810℃，Accm835℃，加熱溫度稍高于Accm，有利于改善未溶共晶碳化物的形態與分布。等溫溫度低于Ar1755℃線以下，以獲得粒狀珠光體+共晶碳化物組織
不完全退火 加熱850~870℃，保溫1~2h后，隨爐冷卻至500℃以下出爐空冷 ≤229HBS 加熱溫度應高于Accm，有利于改善未溶共晶碳化物的形態與分布
淬火 預熱800~850℃，加熱950~980℃，保溫，油冷至150℃出油，立即回火 62~65HRC 淬火加熱溫度高于Accm，有助于Cr、Mn、Si元素的溶解，提高淬透性，改善回火穩定性。未溶的共晶碳化物細化了晶粒，保持強韌性，同時提高硬度與耐磨性。采用980℃以下溫度淬火，未溶碳化物的數量會多些，晶粒會細些，可增強耐磨性與韌性。避免冷卻至室溫，以防相變應力過大而致裂。采用分級淬火可降低熱應力與相變應力，減小變形與避免開裂
 預熱800~850℃，加熱980~1000℃，保溫，油冷至150℃出油，立即回火 63~66HR 
 預熱800~850℃，加熱980~1000℃，保溫，120~150℃油槽冷卻，待與油溫一致時立即回火 62~64HRC 
 預熱800~850℃，加熱980~1000℃，保溫，180℃硝鹽浴分級50min，出浴空冷 65HRC 
下貝體等溫淬火 預熱800~850℃，加熱980~1000，250~280℃硝鹽浴等溫1h，出浴空冷 61~64HRC 組織為：下貝氏體+馬氏體+殘余奧氏體+碳化物。既獲昨良好的強韌性，又防止變形與開裂
 預熱800~850℃，加熱980℃，180℃硝鹽浴分級35min，出浴轉入270℃硝鹽浴等溫1h，出浴空冷 64HRC 
回火 加熱550~580℃，保溫2h，空冷，三次回火
加熱180~220℃，保溫2h，空冷，二次回火
加熱400℃，保溫2h，空冷，二次回火 57~60HRC
60~63HRC
54~58HRC 強調硬度取下限，強調韌性取上限。高溫淬火采用高溫回火，低溫淬火采用低溫回火
固體滲硼 滲硼溫度900~950℃，保溫4h，油冷(滲硼劑：85%SiC+10%B4C+5%KBF4)。滲層0.05mm以上 1689~1789HV0.1 表面形成高硬度的硼化物層而心部為淬火組織
低溫液體滲硫 加熱130℃，保溫3h，出爐空冷。滲浴成分：50%NaOH+1.5%S+48.5%H2O  滲層厚度：0.005~0.015mm。表面滲硫提高表面耐磨性
液體滲鉻 加熱950℃，保溫4h，油冷。滲劑：15%Cr2O3+12.5%稀土硅鎂+72.5%硼砂 1532HV 滲層厚度：0.007mm。提高表面硬度、耐磨性與耐蝕性
⒋Cr12鋼的應用
Cr12鋼被廣泛地用于制造承受負荷大、耐磨性要求高、熱處理變形小、形狀復雜地模具。
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