工具钢热处理

cr12和skd11热处理硬度-回复热处理钢材的硬度是指通过对钢材进行加热、保温和冷却等一系列工艺处理，以改变钢材的组织结构和力学性能，从而使其具有更高的硬度和强度。

在热处理过程中，选用合适的热处理工艺和材料十分关键。

cr12和skd11是常见的工具钢材料，在热处理后可以获得非常理想的硬度和韧性，下面将详细介绍它们的热处理过程及所达到的硬度。

首先，我们来介绍一下cr12钢材。

cr12是一种高碳铬工具钢，其化学成分主要包含碳（C）1.45-1.70％，硅（Si）≤0.40％，锰（Mn）≤0.40％，磷（P）≤0.030％，硫（S）≤0.030％，铬（Cr）11.50-12.50％，钼（Mo）≤0.60％。

这种钢材具有高硬度、良好的切削稳定性和机械性能等特点，在冷热模具、矩形刀具和冲压模具等领域得到广泛应用。

针对cr12钢材进行热处理，首先需要对其进行加热处理。

加热温度一般选择在900-950摄氏度，并严格控制上下温度偏差，使得钢材均匀加热到所需温度。

接下来，进行保温工艺。

保温时间的长短会对cr12的硬度产生明显影响，通常保温时间为1-2小时。

在保温过程中，钢材的内部组织结构会逐渐发生变化，晶粒长大，同时产生相应的质量变化和力学性能。

完成保温后，即可进入冷却工艺。

冷却工艺的选择和控制对最终硬度的影响非常重要。

常用的冷却方法包括水淬（quenching）、油淬（oil quenching）和气淬（air quenching）等。

由于cr12属于高碳钢，具有较高的淬透性，一般采用油淬工艺较为适用。

经过油淬后，钢材会快速冷却，从而形成较高的硬度。

经过上述步骤，cr12钢材的硬度可以达到HRC58-62。

具体硬度值的确定和控制需要通过硬度试验和相关测量设备进行。

此硬度范围的cr12钢材适用于高强度的切削模具和冲压模具等应用环境，具备良好的耐磨性和塑性。

接下来，我们来介绍一下skd11钢材。

skd11是一种高碳高铬工具钢，其化学成分主要包含碳（C）1.40-1.60％，硅（Si）≤0.60％，锰（Mn）≤0.60％，磷（P）≤0.030％，硫（S）≤0.030％，铬（Cr）11.0-13.0％，钼（Mo）0.5-1.0％。

cr12mo1v1热处理硬度分析cr12mo1v1是一种优质的工具钢，常用于制造切削工具、模具和冷镦模等应用领域。

钢材的热处理过程对最终的硬度和性能具有重要影响。

在本篇文章中，我将深入探讨cr12mo1v1钢材的热处理过程以及其对硬度的影响。

我也会分享一些关于该钢种的观点和理解。

一、cr12mo1v1热处理过程钢材的热处理过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。

这些阶段在确定cr12mo1v1钢材的硬度和性能方面起着至关重要的作用。

1. 加热阶段加热阶段是将钢材加热至适当的温度范围内，以使其达到奥氏体化的目的。

对于cr12mo1v1钢材来说，通常将其加热到800℃～1050℃的温度范围内。

在此温度范围内，钢材的晶粒会发生重新排列，形成奥氏体晶粒结构。

2. 保温阶段在加热到适当温度后，需要将钢材保温一段时间，以确保温度均匀性和奥氏体的充分形成。

保温时间一般为30分钟至2小时，具体时间取决于钢材的尺寸和要求。

3. 冷却阶段冷却阶段是将保温后的钢材迅速冷却到室温以下，以形成所需的组织和硬度。

cr12mo1v1钢材常采用的冷却方式为油淬或空冷。

油淬可以使钢材快速冷却，形成较高的硬度，但易产生变形和开裂等缺陷；而空冷则冷却速度较慢，可以获得较低的硬度和较好的韧性。

二、cr12mo1v1热处理对硬度的影响热处理过程中的温度、保温时间和冷却方式等参数会直接影响cr12mo1v1钢材的硬度。

以下是热处理条件对硬度的影响：1. 加热温度加热温度的选择对钢材的组织和硬度具有重要影响。

一般来说，高温下加热可以使钢材晶粒长大，形成粗大的晶粒，从而降低硬度；而低温下加热可以得到细小的晶粒，提高硬度。

对于cr12mo1v1钢材，建议采用800℃～1050℃的加热温度，以获得适当的硬度和高耐磨性。

2. 保温时间保温时间的长短直接影响着奥氏体的充分形成和组织的稳定性。

保温时间过长会导致奥氏体晶粒长大，从而降低硬度；而保温时间过短则可能使奥氏体形成不完全，硬度不够高。

各牌号高速工具钢化学成分及热处理要求表1牌号和化学成分序号统一数字代号牌号a化学成分（质量分数）/%C Si b Mn P S c Cr Mo V W Co Al1T63342W3Mo3Cr4V20.95~1.03≤0.45≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.502.50~2.902.20~2.502.70~3.00——2T64340W4Mo3Cr4VSi0.83~0.930.70~1.000.20~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.402.50~3.501.20~1.803.50~4.50——3T51841W18Cr4V0.73~0.830.20~0.400.10~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.50-1.00~l.2017.20~18.70——4T62841W2Mo8Cr4V0.77~0.87≤0.70≤0.40≤0.030≤0.0303.50~4.508.00~9.001.00~1.401.40~2.00——5T62942W2Mo9Cr4V20.95~1.05≤0.700.15~0.40≤0.030≤0.0303.50~4.508.20~9.201.75~2.201.50~2.10——6T66541W6Mo5Cr4V20.80~0.900.20~0.450.15~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.404.50~5.50l.75~2.205.50~6.75——7T66542CW6Mo5Cr4V20.86~0.940.20~0.450.15~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.504.70~5.20l.75~2.105.90~6.70——8T66642W6Mo6Cr4V2 1.00~1.10≤0.45≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.505.50~6.502.30~2.605.90~6.70——9T69341W9Mo3Cr4V0.77~0.870.20~0.400.20~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.402.70~3.301.30~1.708.50~9.50——10T66543W6Mo5Cr4V3 1.15~1.250.20~0.450.15~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.504.70~5.202.70~3.205.90~6.70——11T66545CW6Mo5Cr4V3 1.25~l.32≤0.700.15~0.40≤0.030≤0.0303.75~4.504.70~5.202.70~3.205.90~6.70——12W5Mo6Cr4V3 1.15~1.25≤0.60≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.505.90~6.502.55~3.005.00~5.50——13T66544W6Mo5Cr4V4 1.25~1.40≤0.45≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.504.20~5.003.70~4.205.20~6.00——14T66546W6Mo5Cr4V2Al 1.05~1.150.20~0.600.15~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.404.50~5.501.75~2.205.50~6.75—0.80~1.2015T71245W12Cr4V5Co5 1.50~1.600.15~0.400.15~0.40≤0.030≤0.0303.75~5.00-4.50~5.2511.75~13.004.75~5.25—16T76545W6Mo5Cr4V2Co50.87~0.950.20~0.450.15~0.40≤0.030≤0.0303.80~4.504.70~5.201.70~2.105.90~6.704.50~5.00—17T76438W6Mo5Cr4V3Co8 1.23~1.33≤0.70≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.504.70~5.302.70~3.205.90~6.708.00~8.80—18T77445W7Mo4Cr4V2Co5 1.05~1.150.15~0.500.20~0.60≤0.030≤0.0303.75~4.503.25~4.25l.75~2.256.25~7.004.75~5.75—19T72948W2Mo9Cr4VCo8 1.05~1.150.15~0.650.15~0.40≤0.030≤0.0303.50~4.259.00~10.000.95~1.351.15~1.857.75~8.75—序号统一数字代号牌号a化学成分（质量分数）/%C Si b Mn P S c Cr Mo V W Co Al20T71010W10Mo4Cr4V3Co101.20~1.35≤0.45≤0.40≤0.030≤0.0303.80~4.503.20~3.903.00~3.509.00~10.009.50~10.50—a表1中牌号W18Cr4V、W12Cr4V5Co5为钨系高速工具钢，其他牌号为钨钼系高速工具钢。

钢材热处理的四种方法钢材热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺，改变钢材的组织和性能，以达到一定的技术要求。

在工程实践中，钢材热处理是非常重要的一环，可以有效提高钢材的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。

下面将介绍钢材热处理的四种常见方法。

首先，淬火是一种常见的钢材热处理方法。

淬火是指将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温或低温，使其组织发生相变，从而获得高硬度和高强度。

淬火是通过快速冷却来固溶过饱和的碳元素，形成马氏体组织，从而提高钢材的硬度。

淬火后的钢材具有较高的表面硬度和内部强度，适用于制作刀具、弹簧等工件。

其次，回火是钢材热处理的另一种重要方法。

回火是指将淬火后的钢材加热至较低的温度，保温一定时间后再冷却，目的是消除淬火产生的残余应力和改善硬度。

回火可以使钢材获得适当的硬度和韧性，提高其耐磨性和抗断裂性能，适用于制作各种机械零件和工具。

另外，正火是一种钢材热处理方法，也称为退火。

正火是将钢材加热至适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，目的是使钢材内部组织发生均匀的晶粒再结晶和析出碳化物，从而获得较好的韧性和塑性。

正火后的钢材具有较低的硬度和较高的韧性，适用于制作焊接零件和需要较高韧性的零件。

最后，固溶处理是一种钢材热处理方法，主要用于不锈钢和高温合金等特殊钢材。

固溶处理是将钢材加热至固溶温度，然后保温一定时间后迅速冷却，目的是溶解钢材中的合金元素和固溶相，从而提高钢材的塑性和加工性能。

固溶处理后的钢材具有较好的塑性和韧性，适用于制作航空发动机零件和化工设备等高温高压工件。

综上所述，钢材热处理的四种方法分别是淬火、回火、正火和固溶处理。

每种方法都有其适用的钢材和工件类型，通过合理选择和控制热处理工艺参数，可以使钢材获得理想的组织和性能，满足不同工程要求。

在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的热处理方法，以确保钢材具有良好的性能和可靠的使用寿命。

高碳工具钢的热处理工艺由于高碳工具钢含有大量碳化物，一般预先用锻造、反复镦粗、拔长将碳化物击碎，然后进行等温球化退火，若有网状碳化物存在，则要先正火再球化退火。

也可以正火后再高温回火。

高碳工具钢碳化物导热系数低，淬透性低，稍大刀具和模具淬火后内外组织不一致，应力较大，在操作中淬火加热前应预热，既除去水分防止爆炸，又减少升温过快，里外温差大，应力大的缺点。

箱式炉加热用阶梯升温，在500~600摄氏度保温30min继续升温可达到同样的效果。

球化退火的工艺参数是温度比Ac1高出20~40摄氏度，大型模锻件应分阶段升温，一般到温后保温2~4h，以充分奥氏体化，并保留一定数量的二次渗碳体，然后以30~50摄氏度/h 冷却到680~700摄氏度等温4~8h，使以二次渗碳体为核心的碳化物充分球化。

然后炉冷到550摄氏度以下出炉空冷。

正火温度控制在高出Ac3或Ac30~50摄氏度，其奥氏体化时间与退火相同。

球化退火周期长，炉气氛控制碳浓度在W（C）=0.8%左右，如果退火后加工余量大则可以不保护。

脱碳层可以切除掉，不影响后续的淬火、回火硬度。

退火时要防止石墨析出。

高碳工具钢的淬火温度在760~800摄氏度之间，T7钢的化学成分属亚共析钢，常用来做耐冲击的工具，淬火温度取上限。

共析钢奥氏体均匀化的时间短，加热温度取中下限好，要防止过热晶粒粗大和淬火后增加刀具脆性。

加热时间系数因炉型、装炉量等有关，由于工具要有一定耐磨性，往往加热时不使二次渗碳体全体溶解，保留一部分二次渗碳体既可阻止加热时过热，又可增加耐磨性。

高碳工具钢的淬火介质一般用质量分数为5%~10%的NaCl水溶液，温度低于40摄氏度，形状特别复杂的刀具可用双液淬火，即水淬-油冷。

也可在150~200摄氏度进行硝盐分级和等温处理，不管采用什么方法淬火，要保证切削工具的硬度达60HRC以上，碳素工具钢的冷作模具的硬度在58~62HRC左右。

钢材的热处理有以下几个方法※均质退火处理简称均质化处理（Homogenization），系利用在高温进行长时间加热，使内部的化学成分充分扩散，因此又称为『扩散退火』。

加热温度会因钢材种类有所差异，大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理，高碳钢在1100℃至1200℃之间，而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。

※完全退火处理完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围，在该温度保持足够时间，使成为沃斯田体单相组织（亚共析钢）或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后，在进行炉冷使钢材软化，以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。

※球化退火处理球化退火主要的目的，是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。

常见的球化退火处理包括：（1）在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次，使A1变态所析出的雪明碳铁，继续附着成长在上述球化的碳化物上；（2）加热至钢材A3或Acm温度上方，始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷，再依上述方法进行球化处理。

使碳化物球化，尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂，亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。

※软化退火处理软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内（A1温度下方），维持一段时间之后空冷，其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性，以便能再进一步加工。

此种热处理方法常在冷加工过程反复实施，故又称之为制程退火。

大部分金属在冷加工后，材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大，也因此导致材料延性降低、材质变脆，若需要再进一步加工时，须先经软化退火热处理才能继续加工。

※弛力退火处理弛力退火热处理主要的目的，在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。

合金工具钢的热处理工艺分析_机械论文论文导读:：合金工具钢的种类和性能要求。

经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。

随着我国装备制造业的快速发展，工程材料的合理应用越发显得重要。

选用恰当的材料来制造，从而保证制成的产品具有最佳形貌和性能；如果选材不当，将会使所设计制造出产品，不能发挥出最佳性能，并可能导致其使用寿命大大降低；或因选材不当，导致成本太高，失去其应有的市场竞争力。

所以，从事机械设计与制造的各类工程技术人员，需对材料要有技术性、经济性和质量性的价值观念。

1合金工具钢的种类和性能要求在碳素工具钢基础上加人一定种类和数量的合金元素，用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金工具钢。

与碳素工具钢相比，合金工具钢的硬度和耐磨性更高，而且还具有更好的淬透性、红硬性和回火稳定性。

1.1工具钢的种类在工程上工具钢的分类有两种形式，一种是按成分可分为：碳素工具钢和合金工具钢；一种是按用途可分为：刃具钢、模具钢和量具钢。

此外，还可按所用淬火冷却介质分为：水淬钢、油淬钢和空硬钢三类。

工具钢分类方法很多，其中按用途分类是常用的。

1.2工作条件和性能要求1.2.1低合金刃具钢对于某些低速而且走刀量较小的机用工具机械论文，以及要求不太高的刃具，如丝锥、板牙等刃具可用碳素工具钢T7、T8、T10、T12来制作。

碳素工具钢价格低廉，加工性能好，经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。

但是其淬透性差，回火稳定性和红硬性不高，不能用作对性能有较高要求的刀具。

为了克服碳素工具钢的不足之处，在其基础上加(3％～5％)Me的合金元素就形成了低合金刃具钢。

1.2.2高速工具钢高速钢是一种高合金工具钢，含钨、钼、铬、钒等合金元素，总量超过10％Me。

高速钢优于其他工具钢的主要之处是其具有良好的红硬性，在切削零件刃部温度高达600℃时，硬度仍不会明显降低。

高速钢的碳平均质量分数较高，一般为(0.70％～1．50％)C核心期刊。