Aço para ferramentas de trabalho a frio Cr12Mo1V1

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O aço Cr12Mo1V1 é um aço ledeburitico para moldes de trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo, amplamente adotado internacionalmente. Também é conhecido pelos americanos AISI/Designação ASTM D2, designação JIS japonesa SKD10 ou SKD11, designação DIN alemã X153CrMoV12-1 ou 1.2379 e designação Bohler austríaca K110.

1. Composição (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Cr	Mo	V	P	S	Outro
1.40 – 1.60	≤0.60	≤0.60	11.0 – 13.0	0.70 – 1.20	0.50 – 1.10	≤0.030	≤0.030	Co ≤1,00

2. Propriedades físicas do aço Cr12Mo1V1

2.1 Temperatura do Ponto Crítico

Ponto crítico	Ac₁	Acₑₘ	Ar₁	Arₑₘ	Senhora
Temperatura (valor aproximado) /°C	810	875	695	750	190

2.2 Coeficiente de Expansão Linear

Temperatura/°C	20 ~ 100	20 ~ 200	20 ~ 300	20 ~ 400
Coeficiente de expansão linear α /× 10⁻⁶°C⁻¹	10.5	11.5	11.9	12.2

2.3 Outras Propriedades Físicas

Módulo de Elasticidade E/MPa	Capacidade térmica específica cₚ/[J/(kg·K)]
207000	461

3. Especificação do processo de forjamento de aço Cr12Mo1V1

Item	Temperatura de aquecimento/°C	Temperatura inicial de forjamento/°C	Temperatura final de forjamento/°C	Método de resfriamento
Lingote de aço	1120 ~ 1160	1050 ~ 1090	≥850	Recozimento em alta temperatura
Tarugo de aço	1120 ~ 1140	1050 ~ 1070	≥850	Recozimento em alta temperatura, resfriamento em poço ou resfriamento em areia

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4. Tratamento térmico de aço Cr12Mo1V1

4.1 Pré-aquecimento

Plano	Parâmetros do processo
Forjamento em bruto, processo de recozimento de lingotes de aço	Aquecer a uma taxa de <100°C/h até 870 ~ 890°C, manter por 2 a 4 horas, resfriar a uma taxa de <30°C/h até abaixo de 550°C e, em seguida, resfriar ao ar.
Processo de recozimento isotérmico de material de aço	A temperatura de aquecimento é de 840 a 860 °C, mantida por 2 h; o forno resfria até 720 a 740 °C, mantida por 4 h, o forno resfria até abaixo de 550 °C e, em seguida, resfria ao ar. A dureza recozida é de 205 a 255 HBW.

4.2 Têmpera

Especificação do processo de têmpera

	Temperatura de aquecimento/°C	Resfriamento	Dureza HRC
Plano	1º Pré-aquecimento	2º Pré-aquecimento	Aquecimento de têmpera
Ⅰ	500 ~ 600	820 ~ 860	980 ~ 1040
Ⅱ	500 ~ 600	820 ~ 860	1060 ~ 1100

Relação entre temperatura de têmpera, dureza e teor de austenita retido

Temperatura de têmpera/°C	900	950	980	1000	1030	1050	1080	1100	1130
Dureza HRC	52.5	57.5	60	63.5	64	63	62.5	62	60
Teor de Austenita Retida (Fração de Volume, %)	-	4	4	4.5	6	10	13	24	-

4.3 Têmpera

Especificação do processo de têmpera recomendado

Plano de Têmpera	Temperatura de têmpera/°C	Número de ciclos de têmpera	Dureza HRC
Ⅰ	180 ~ 230	1	60 ~ 64
Ⅱ	510 ~ 540	2	60 ~ 64

O efeito da temperatura de revenimento na dureza

Condição de têmpera	Temperatura de têmpera	Não temperado (HRC)	200°C	250°C	300°C	350°C	400°C	450°C	500°C	550°C	600°C	650°C	700°C
1010℃/refrigerado a ar	Harndness (HRC)	62	60.5	59.5	58.5	58	58	58	58	56	48	42	36.5
1010℃/temperado em óleo	Harndness (HRC)	62.5	61.5	60	58.5	58.5	58.5	58.5	59.5	56	48	42	36.5
1066℃/resfriado a ar	Harndness (HRC)	63	61.5	60.5	60	59.5	59.5	59.5	60.5	61.5	51	43	40.5
1066℃/temperado em óleo	Harndness (HRC)	63	61.5	60	59.5	59.5	59.5	60	61	62.5	51	44	38
1121℃/refrigerado a ar	Harndness (HRC)	60.5	59.5	58	57.5	57	57	57	59.5	62	51.5	44	40.5
1121℃/temperado em óleo	Harndness (HRC)	60	58	58.5	56	54	54.5	56.5	58	61	57	44	38

Resistência ao impacto do aço Cr12Mo1V1 vs. temperatura de revenimento

Resistência ao impacto do aço Cr12Mo1V1 vs. temperatura de revenimento

Efeito da temperatura de revenimento na energia de impacto torcional do aço Cr12Mo1V1

Efeito da temperatura de revenimento na energia de impacto torcional do aço Cr12Mo1V1

5. Propriedades mecânicas de aço Cr12Mo1V1

O aço Cr12Mo1V1 é um aço com alto teor de carbono e alto teor de cromo, com alta temperabilidade, temperabilidade por têmpera e resistência ao desgaste. Devido ao maior teor de elementos molibdênio (Mo) e vanádio (V), em comparação com Aço Cr12MoV, a estrutura fundida do aço é aprimorada, os grãos cristalinos são refinados e a morfologia do carboneto é aprimorada. Consequentemente, o aço apresenta indicadores de tenacidade superiores, como resistência à tração, dureza e tenacidade ao impacto, além de boa resistência ao desgaste e maior resistência ao revenimento. Uma comparação das propriedades mecânicas entre o aço Cr12Mo1V1 e o aço Cr12MoV é mostrada na Tabela.

Comparação das propriedades mecânicas entre os aços Cr12Mo1V1 e Cr12MoV

Temperatura de têmpera/°C	Grau de aço	Resistência à flexão (σb)/MPa	Resistência ao Impacto (aK)/J/cm²	Dureza HRC
1020	Cr12Mo1V1	3262	40	59.3
	Cr12MoV	2888	40	61.0
1060	Cr12Mo1V1	1550	35.5	61.0
	Cr12MoV	796	10	61.5

6. Aplicativos

O aço Cr12Mo1V1 é usado principalmente na fabricação de diversos moldes, ferramentas e instrumentos de medição para trabalho a frio de alta precisão e longa vida útil. Aplicações específicas incluem:

• Matrizes de puncionamento/cavidades de formato complexo.

• Matrizes de corte de chapas de aço silício.

• Matrizes de corte, matrizes de laminação.

• Matrizes para trefilação.

• Matrizes de extrusão a frio.

• Matrizes de estampagem profunda de chapas de aço.

• Matrizes/placas de laminação de roscas.

• Lâminas de corte a frio/serras circulares.

• Ferramentas e medidores padrão.

• Moldes plásticos que exigem alta precisão, longa vida útil e resistência ao desgaste.

• Usado para aplicações de trabalho a frio de alto impacto e alta resistência.

7. Notas equivalentes

EUA (ASTM/UNS): D2 / T30402
Japão (JIS): SKD11
Alemanha (DIN): 1.2379 / X155CrVMo12-1

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