章 昊 周 敏 唐季平 曹 进 韦习成 王武荣 任家安

(1. 上海大学材料科学与工程学院，上海 200444； 2.南通福乐达汽车零配件有限公司，江苏 南通 226300)

Cr12MoV钢具有硬度高、耐磨性好、热处理畸变小等特点[1]，广泛用于冷作模具。但因其铬、碳含量高，易形成大量网状共晶碳化物和严重偏析，如果锻造、热处理工艺不当，模具易开裂或因磨损过度而失效[2- 3]。渗氮、渗硼、渗钒等表面处理虽可延长Cr12MoV钢模具的使用寿命[4]，但难以避免碳化物导致的开裂。延长高碳高合金钢模具使用寿命的关键在于改善钢中碳化物的尺寸、形态和分布。

本文研究了淬火温度和回火次数对Cr12MoV钢碳化物和耐磨性的影响。

1 试验材料及方法

试验用Cr12MoV钢的化学成分如表1所示。铸坯的锻造工艺为三镦三拔，始锻温度1 050～1 100 ℃，终锻温度850～900 ℃。钢的供货态和锻造态组织如图1所示。将锻坯分别加工成10 mm×10 mm×15 mm的金相试样和φ6 mm×7.9 mm的销试样(摩擦磨损试验用)，进行860 ℃×3 h随后750 ℃×5 h球化退火。采用4种淬火、回火工艺，如表2所示。

表1 试验用Cr12MoV钢的化学成分(质量分数)Table 1 Chemical composition of the investigated Cr12MoV steel (mass fraction) %

图1 Cr12MoV钢锻造前(a)、后(b)的显微组织Fig.1 Microstructures of the Cr12MoV steel before(a)and after(b)forging

表2 热处理工艺Table 2 Heat treatment practices

采用尼康LV150正立式金相显微镜观察热处理后试样的显微组织，使用MM- W1型摩擦磨损试验机检测耐磨性，对摩盘材料为GCr15钢，硬度61.5 HRC，表面粗糙度0.18～0.23 μm。采用精度为万分之一的电子天平测定销试样的磨损量，取至少3次试验结果的平均值。采用HITACHI SU- 1500扫描电镜(SEM)检验磨损面形貌，并采用Image- Pro软件统计钢中碳化物的分布和数量，用电解萃取法及D- MAX2500V型X射线衍射仪分析钢中碳化物的类型和含量。……