1.2109 是一种高碳冷作合金工具钢（对应德标牌号

1.2109 工具钢：性能、应用与工艺解析

一、材料概述

1.2109 是一种高碳冷作合金工具钢（对应德标牌号
125CrSi5
），属于合金工具钢类别。其化学成分以碳（1.20–1.30%）、硅（1.05–1.25%）、铬（1.10–1.30%）为核心，辅以锰（0.60–0.80%）等元素，兼具高硬度、耐磨性和韧性。该钢种执行

ENISO 4957:2000
标准，通过电渣重熔（ESR）或真空脱气（VD）技术冶炼，确保组织均匀纯净，适用于高精度、高负荷的工模具制造。

二、核心材料特性

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   力学性能
   
   

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  硬度
  
  ：淬火+低温回火后硬度达
  
  58–62 HRC
  
  ，高硬度层深度均匀，保障长期耐磨性。
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  强度与韧性
  
  ：抗拉强度 ≥1200 MPa，屈服强度 ≥1000 MPa，同时保持伸长率 ≥12%、断面收缩率 ≥35%，兼顾抗冲击能力。
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  耐磨性
  
  ：高碳含量与铬碳化物形成硬质相，显著提升抗磨损性能，延长工具寿命。

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   物理与工艺性能
   
   

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  热稳定性
  
  ：热导率约
  
  30 W/(m·K)
  
  ，高温下尺寸稳定性优异，减少热处理变形风险。
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  淬透性
  
  ：油淬或空冷均可实现充分硬化，适应复杂形状工件的均匀淬火需求。
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  加工性
  
  ：退火态硬度 ≤229 HBW，易于车削、铣削等机加工，降低制造成本。

三、热处理工艺详解

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   预备热处理（球化退火）
   
   

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  工艺
  
  ：720–740℃保温 2–4 小时，炉冷至 500℃后空冷。
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  目的
  
  ：获得球状珠光体组织，降低硬度至 220–230 HBW，优化切削加工性。

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   最终热处理
   
   

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  淬火
  
  ：温度 850–880℃，油冷或分级淬火（减少变形），获得马氏体基体，硬度 ≥60 HRC。
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  回火
  
  ：180–220℃保温 1–2 小时，空冷。
  
  关键提示
  
  ：避免 250℃回火（易致脆性），回火后硬度稳定在 58–62 HRC。

四、工业应用领域

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   冷作模具
   
   

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  冲压模/拉伸模
  
  ：用于汽车车门、窗框等钣金件成形，承受高周期负荷。
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  冷镦模/冲孔模
  
  ：制造螺栓、螺钉等紧固件，耐磨性延长模具寿命 30% 以上。

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   切削工具与量具
   
   

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  刀具
  
  ：车刀、钻头、铣刀等，胜任金属、塑料、木材的精密加工。
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  量具
  
  ：千分尺、卡尺、规块等，高尺寸稳定性确保测量精度（±0.001 mm）。

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   机械关键部件
   
   

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  高负荷零件
  
  ：发动机阀门、轴类、齿轮等，兼具耐磨与抗疲劳性能。
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  气动工具
  
  ：气锤活塞、穿孔工具，耐受冲击与摩擦复合工况。

五、加工与表面处理

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  锻造
  
  ：始锻 1050–1100℃，终锻 ≥850℃，缓冷（砂冷/坑冷）防裂纹。
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  精加工
  
  ：淬火后磨削、抛光，实现 Ra ≤0.2 μm 表面光洁度，提升配合精度。
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  表面强化
  
  ：氮化或镀铬处理，表面硬度可达 70 HRC，进一步延长服役周期。

六、技术优势总结

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   综合性能突出
   
   ：在硬度、耐磨性、韧性间取得平衡，优于传统碳素工具钢。
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   工艺适应性广
   
   ：兼容多种热处理与机加工艺，支持复杂模具制造。
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   经济性显著
   
   ：预硬态供应可省去热处理工序，降低制造成本 15–20%。

注

：1.2109 工具钢凭借其均衡性能，已成为汽车、精密机械、电子制造等领域的核心材料。未来随着高端模具向大型化、精密化发展，其在高精度冲压、半导体封装模具中的应用潜力将进一步释放。