Cr12MoV 冷作模具钢全面技术资料

Cr12MoV 冷作模具钢全面技术资料

牌号定位：Cr12MoV（统一数字代号T20102）执行GB/T 1299-2014，属高碳高铬莱氏体型冷作模具钢，对标美标ASTM A681 D2、日标SKD11、德标1.2601（X165CrMoV12）。它是Cr12

的 Mo+V 改型升级版——C 略降、碳化物更均匀、韧性更好，是国产冷作模具钢的"扛把子"牌号。

一、化学成分（质量分数，GB/T 1299）

元素

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

Ni(残)

Cu(残)

范围

1.45–1.70

≤0.40

≤0.40

≤0.030

≤0.030

11.00–12.50

0.40–0.60

0.15–0.30

≤0.25

≤0.30

成分设计逻辑：

• 
  
• C 1.45–1.70% + Cr 11–12.5%：高碳高铬是莱氏体钢的标配，Cr 与 C 形成大量Cr₇C₃
  硬质碳化物（硬度 2000–2200 HV），是耐磨性的根本来源
• 
  
• Mo 0.4–0.6%：提高淬透性、回火稳定性，抑制回火脆性，细化碳化物
• 
  
• V 0.15–0.30%：形成细小高硬的VC
  颗粒，细化晶粒、提升韧性、抗热裂
• 
  
• 相比老 Cr12（C 2.0–2.3%、无 Mo/V），Cr12MoV 的 C 下调、补 Mo/V，碳化物分布更匀，解决了 Cr12"脆、崩、不均匀"的老毛病

二、供应形式

Cr12MoV 以退火态交货（硬度 207–255 HBW），主流供货形态：

• 
  
• 圆钢 / 锻棒：热轧/锻打，Φ10–400 mm 常见，大截面（≤400 mm）可全淬透
• 
  
• 板材 / 模块：热轧板 5–80 mm、锻模块 100–500 mm 厚，用于大型冲裁模座
• 
  
• 锻件：经多向镦拔的精锻模块，碳化物等级可控到 ≤3 级
• 
  
• 冷拉棒 / 钢丝：用于精密小模具、量具坯料
• 
  
• 热轧材 / 冷拉材：通用毛坯

关键提醒：Cr12MoV 属于莱氏体钢，铸态下有网状共晶碳化物，必须锻造 + 多向镦拔才能打碎碳化物网，否则模具必崩——这是选材之外最容易被忽略的工序门槛。

三、热处理工艺（核心章节）

Cr12MoV 的性能几乎全靠热处理"调"，且淬火温度分两档，对应不同回火策略，这是它比 Cr12 灵活的地方。

1. 球化退火（机加工前）

• 
  
• 850–870 ℃ × 1–2 h
  → 炉冷至720–750 ℃
  等温 → 再炉冷至 550 ℃ 以下出炉空冷
• 
  
• 目标硬度207–255 HBW，组织为粒状珠光体 + 共晶碳化物，共晶碳化物等级 ≤3 级

2. 去应力退火（粗加工后、精加工前）

• 
  
• 760–790 ℃ × 2–4 h，炉冷，消除加工硬化与残余应力

3. 淬火（两档温度，按需选）

淬火方案

温度

冷却

适用

低温淬火

950–1000 ℃

油冷 / 硝盐分级

侧重韧性、变形小的件

中温淬火（常用）

1020–1040 ℃

油冷 / 气淬

综合性能最优，主流选法

高温淬火

1050–1080 ℃

油冷 / 等温贝氏体

需二次硬化的高耐磨件

• 
  
• 预热800–850 ℃（减少热应力），淬火后硬度≥60 HRC，高淬透性——截面 300–400 mm 以下可完全淬透，厚度 ≤200 mm 空冷即硬，心表差 ≤2 HRC

4. 回火（与淬火温度配套）

• 
  
• 低温回火（配低温/中温淬火）：160–220 ℃ × 2 h，2 次，HRC 60–62，冷作模具主流选法
• 
  
• 高温回火（配高温淬火，二次硬化）：500–520 ℃ × 2 h，3 次，HRC 55–58，Mo/V 碳化物析出强化，热稳定性到 520 ℃
• 
  
• 注意：淬火后必须立即回火，避免陈化脆裂；Ms 点约 185 ℃，出油温度 150–200 ℃ 就要入回火炉

5. 进阶工艺

• 
  
• 下贝氏体等温淬火：1050–1080 ℃ 加热 → 250–280 ℃ 硝盐等温 1 h，组织为下贝+马+残奥+碳化物，强韧性兼得、变形更小，适合复杂型腔模
• 
  
• 深冷处理（-196 ℃ 液氮）：转化残余奥氏体，硬度再抬 1–2 HRC，尺寸更稳定

四、机械性能（调质/淬火+回火态典型值）

指标

典型值

硬度（退火）

207–255 HBW

机加工态

硬度（淬火+低温回火）

HRC 60–62

常用工况

抗压强度

2500–2800 MPa

抗挤压变形极强

弯曲强度

3500–4000 MPa

抗弯断裂

抗拉强度

1800–1900 MPa

淬火态

屈服强度

1500–1600 MPa

淬火态

冲击韧性

25–35 J/cm²

明显优于 Cr12

伸长率

≤2%

高硬材共性

断面收缩率

≤25%

热稳定性

520 ℃ 以下硬度稳定

300–400 ℃ 仍 ≥55 HRC

五、物理性能

参数

数值

密度

7.70–7.85 g/cm³

热导率（20 ℃）

~20.1–20.3 W/(m·K)

线胀系数（20–100 ℃）

10.4–10.9 × 10⁻⁶ /K

弹性模量

~215 GPa

相变点

Ac₁≈810 ℃、Accm≈1200 ℃、Ar₁≈760 ℃、Ms≈185 ℃

磁性

有（马氏体基体）

六、材料优势（相对 Cr12 与普通合工钢）

1. 
   
2. 极致耐磨：Cr₇C₃ 碳化物占比高，耐磨性为普通合金工具钢的3–4 倍，冷冲裁模寿命 10 万–100 万次
3. 
   
4. 空淬微变形：厚度 ≤200 mm 空冷即淬硬，淬火体积变化率极低，精密冷作模首选
5. 
   
6. 淬透性深：截面 300–400 mm 可全淬透，大模块心表硬度差 ≤2 HRC
7. 
   
8. Mo/V 改型红利：比 Cr12 碳化物分布匀、韧性好、不易崩模，抗压 2500+ MPa
9. 
   
10. 国产成熟、性价比高：对标 D2/SKD11 但价格低一截，供应链极稳

⚠️ 局限也要说：高碳高铬导致
carbide 偏析敏感，锻造不足必崩；高温塑性差，不宜做热作模；Cl⁻ 环境下仍有点蚀倾向，别当耐酸钢用；焊接性差，一般不焊补。

七、应用领域

Cr12MoV 的战场是冷作——所有"室温下靠硬挤硬压硬切"的工况基本都能吃：

1. 
   
2. 冷冲 / 冲裁模具：冲孔凹模、切边模、落料模、修边模——最量大面广的应用
3. 
   
4. 冷挤压 / 冷镦模：螺栓冷镦、轴套冷挤，吃的就是抗压 2500+ MPa
5. 
   
6. 成型模：钢板拉深模、滚边模、弯曲模、整形模
7. 
   
8. 剪切与滚压工具：圆锯、搓丝板、螺纹滚模、滚丝轮
9. 
   
10. 量具与耐磨件：量规、塞规、高精度量块、耐磨衬板、轴承套圈模
11. 
    
12. 精密切削工具小件：小型刀片、雕刻刀坯（HRC 60–62 直接上岗）

选型一句话

Cr12MoV = Cr12 的"Mo/V 韧化升级版"，要的是高硬度 HRC 60–62 + 极致耐磨 + 空淬微变形 + 大截面淬透这一组冷作模具刚需。如果你的模是冷冲/冷挤/冷镦、形状复杂、尺寸精度要求高、希望寿命 10 万次起步，它就是国产池子里的最优解之一；但如果是热作（>500 ℃）、强腐蚀、或大冲击负载（得往 DC53 / H13 方向看），Cr12MoV 就不在它的舒适区了。

要不要顺着往下看Cr12MoV vs D2 vs SKD11 的成分性能对照，或者你这炉料准备做什么模，我可以帮着校一下淬火温度是走 1020 还是 980 那一档？