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 |
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
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