Cr12 Tổng quan kỹ thuật thép

Cr12 Tổng quan kỹ thuật thép: Tại Aobo Steel, chúng tôi có nhiều kinh nghiệm về thép công cụ và Cr12 là vật liệu quan trọng trong danh mục gia công nguội. Đây là loại thép ledeburitic có hàm lượng carbon cao, hàm lượng crom cao, chủ yếu được biết đến nhờ độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời.

1. Thành phần hóa học:

Thành phần cụ thể có thể thay đổi đôi chút, nhưng thông thường, bạn sẽ thấy:

• Cacbon (C): 2.00% – 2.30%
• Crom (Cr): 11,50 % – 13,00%
• Silic (Si): ≤ 0,40%
• Mangan (Mn): ≤ 0,40%
• Phốt pho (P): ≤ 0,030%
• Lưu huỳnh (S): ≤ 0,030%

Hàm lượng carbon cao góp phần đáng kể vào độ cứng của nó nhưng cũng dẫn đến độ bền va đập thấp hơn và có xu hướng giòn hơn so với các loại carbon thấp hơn. Hàm lượng crom cao là chìa khóa, tạo thành cacbua cứng (CrFe)7C3.

2. Cấu trúc vi mô và tính chất:

Cr12 đông đặc với một mạng lưới các cacbua eutectic, tạo nên khoảng 20% thể tích. Các cacbua này cứng và giòn. Trong khi rèn và cán nóng – các quy trình mà chúng tôi có hơn 20 năm kinh nghiệm tại Aobo Steel – giúp phá vỡ và phân phối các cacbua này, chúng thường vẫn bị tách biệt, đặc biệt là ở các thanh có đường kính lớn hơn. Sự không đồng nhất này là đặc điểm cốt lõi của Cr12 và đặt ra những thách thức đòi hỏi phải xử lý cẩn thận. Chỉ riêng xử lý nhiệt thường không thể loại bỏ hoàn toàn sự tách biệt này.

Ngoài độ cứng và khả năng chống mài mòn, Cr12 còn thể hiện:

• Độ bền va đập tương đối kém.
• Độ dẫn nhiệt thấp hơn.
• Độ dẻo ở nhiệt độ cao bị hạn chế.

3. Xử lý nhiệt:

Xử lý nhiệt đúng cách là rất quan trọng để đạt được các tính chất mong muốn của Cr12.

3.1 Làm cứng

Thông thường liên quan đến quá trình tôi từ 930-980°C (1706-1796°F) trong dầu hoặc không khí. Điểm Ac1 là khoảng 810°C (1490°F) và nhiệt độ Ms là khoảng 180°C (356°F). Việc điều chỉnh nhiệt độ tôi kiểm soát quá trình hòa tan hợp kim và mức austenit giữ lại, ảnh hưởng đến kích thước cuối cùng.

3.2 Ủ

Được thực hiện sau khi tôi để đạt được độ cứng mục tiêu và giảm ứng suất. Các phạm vi tôi luyện thông thường và độ cứng kết quả (HRC gần đúng) là:

• 100°C (212°F): ~64HRC
• 200°C (392°F): ~62 HRC (Khuyến nghị để giảm ứng suất/ổn định, ngâm trong 2 giờ)
• 300°C (572°F): ~59 HRC
• 320-350°C (608-662°F): ~57-58 HRC (Để giảm ứng suất và giảm độ cứng, ngâm trong 2 giờ)
• 400°C (752°F): ~57 HRC

3.3 Xử lý tinh chế

Để cải thiện độ dẻo dai, các phương pháp xử lý chuyên biệt như dung dịch nhiệt độ cao (1100–1150°C / 2012-2102°F) tiếp theo là các chu kỳ tôi/ram cụ thể (tinh luyện kép) có thể tinh luyện cacbua và cấu trúc hạt. Các quy trình này có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của các dụng cụ Cr12.

Lưu ý quan trọng: Cấu trúc cacbua không đồng nhất làm tăng nguy cơ nứt trong hoặc sau khi tôi nếu không được xử lý cẩn thận.

4. Ứng dụng:

Cr12 phù hợp nhất cho các ứng dụng làm việc lạnh đòi hỏi khả năng chống mài mòn cao, nơi tải trọng va đập không quá lớn. Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Khuôn dập chống mài mòn (ví dụ, đối với tấm thép silicon).
• Khuôn kéo (mục tiêu độ cứng: 62-64 HRC).
• Khuôn đúc tiền.
• Cán ren tấm và khuôn.
• Khuôn đùn và đục nguội (ví dụ, đối với các bộ phận nhôm, độ cứng mục tiêu là 60-62 HRC).
• Đồng hồ đo, ống khoan.
• Đục phức tạp, chèn vào khuôn uốn.
• Khuôn nhựa có khả năng chịu mài mòn cao.

5. Tương đương quốc tế:

Bạn sẽ tìm thấy Cr12 dưới nhiều tên gọi khác nhau trên toàn cầu:

• ASTM/UNS: Ngày 3 / T30403
• Tiêu chuẩn:210Cr12
• Tiếng Anh/DIN: X210Cr12 (1.2080)
• Tiêu chuẩn Nhật Bản/KS: SKD1 / STD1
• GOST:X12
• Cử nhân: BD3
• AFNOR: Z200Cr12

6. Những cân nhắc khi xử lý và chế biến:

• Làm mát/Ủ: Thỏi cần được làm mát có kiểm soát và ủ nhanh sau khi đông đặc (chuyển nóng hoặc sử dụng tốc độ gia nhiệt có kiểm soát cho thỏi lạnh) để ngăn ngừa nứt và giảm ứng suất. Tránh tốc độ gia nhiệt/làm mát quá mức.
• Mài: Các khuyết tật bề mặt phải được xử lý cẩn thận. Nếu cần mài, hãy sử dụng bánh xe mềm và lực ấn nhẹ và tránh quá nhiệt cục bộ (xanh hóa), có thể gây ra các vết nứt nhỏ lan rộng trong quá trình gia nhiệt tiếp theo.

7. So sánh với các lớp tương tự:

• Cr12MoV: Chứa Molypden (Mo) và Vanadi (V) với hàm lượng cacbon thấp hơn một chút. Điều này cải thiện độ dẻo dai, khả năng gia công nóng và phân phối cacbua so với Cr12.
• Cr12Mo1V1 (Ngày 2):  Do hàm lượng Mo và V cao hơn, Cr12Mo1V1 cung cấp nhiều cải tiến hơn so với Cr12MoV. Nó thường cung cấp tuổi thọ dụng cụ dài hơn đáng kể trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, khiến nó trở thành lựa chọn thay thế thường xuyên.

8. Tóm tắt:

Cr12 là thép công cụ có hàm lượng cacbon cao, crom cao được xác định bởi độ cứng và khả năng chống mài mòn. Hạn chế chính của nó là độ dẻo dai thấp hơn do mạng lưới cacbua eutectic vốn có. Thành công với Cr12 phụ thuộc vào quá trình xử lý nhiệt và chế biến cẩn thận, khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng gia công nguội cụ thể, trong đó mài mòn là mối quan tâm chính.