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合金结构钢12Cr1MoV具有高的热强性能

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1.基本信息

12Cr1MoV，合金结构钢。统一数字代码：A31132。标准：GB/T3077-1999。

2.化学成分C: 0.08~0.15Si: 0.17~0.37; Mn: 0.40~0.70; Cr: 0.90~1.20; Mo: 0.25~0.35; V: 0.15~0.30。

3.热处理淬火加热温度（°C）: 970回火加热温度（°C）: 750

4.机械性能

抗拉强度（σb/MPa）:≥490;屈服点（σs/MPa）:≥245;断裂后伸长率（δ5/％）:≤22;面积减少（ψ/％）:≥50;冲击吸收功（Aku2/J）:≥71;冲击韧性值αkv（J/cm2）:≥88（9）;布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）:≤179;

5.主要特点

主要特征:这种钢的热强度高于12CrMoV钢。该钢的蠕变极限和强度值非常接近，在长期拉伸的情况下具有高塑性;钢的加工性和可焊性良好，但焊接前需要预热至300℃，焊后应力消除。处理。

它是一种广泛使用的钢种，适用于高压，超高压，亚临界电厂锅炉过热器，集管和主蒸汽管道。它在580°C时仍具有高热强度和高性能，并具有高耐久性塑性。生产工艺简单，焊接性能好，但对标准化冷却速度敏感。在580°C下长期使用可产生珠光体球化。

6，应用实例该钢主要用于正火和高温回火后，用于制造高压设备工作温度不超过570~585℃的过热钢管，管道，蛇形管等锻件。 12Cr1MoV对应国外品牌16mo3。在焊接过程中与其他材料不同，必须进行预热，焊接完成后焊缝应保持约30分钟。 16mo3钢板锰也是钢中重要的合金元素，是一种重要的淬透性元素，对焊缝金属的韧性影响很大。当Mn含量为3％时，16mo3钢板非常脆;当16mo3钢板的Mn含量为0.6~1.8％时，焊缝金属具有较高的强度和韧性。

合金工具钢分切削工具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢、热作模具钢

天津友发源泰钢铁制品：NM360耐磨板，NM400耐磨板，NM450耐磨板，NM500耐磨板，NM600耐磨板，Mn13高锰耐磨板，09CrCusb耐酸钢板，42CRMO钢板，65Mn，16MnR，20Cr，40Cr，Q390 ，Q460，Q550，Q690等

合金工具钢

JIS将合金工具钢分为四类：切削工具钢，耐冲击工具钢，冷作模具钢和热作模具钢。其中，冷作模具钢有10个等级。还有许多基于JIS钢的改进钢种。以下是合金工具钢代表级别特性的简要说明。

1.低合金工具钢

冷作模具钢中的低合金工具钢是低合金工具钢。常用的牌号是SKS93（1.05C-0.95Mn-0.4Cr）和SKS3（0.95C-1.05Mn-0.75Cr）。这两个等级的Mn含量约为1％，SKS93含有0.4Cr，SKS3含有0.75Cr，这提高了钢的淬透性。此外，SKS3还含有0.75％W，可提高淬透性和韧性。低合金工具钢用作切削刃，量规，模具等。

2，高C高Cr冷作工具钢

最着名的高C高Cr冷作工具钢是SKD11（1.5C-12Cr-1Mo系列）。 SKD11具有良好的耐磨性。由于Cr含量高，在母相中存在粗大的Cr碳化物（M7C3），这提高了耐磨性。 SKD11具有良好的淬透性，耐磨钢板600用什么钻头打孔，可通过空气冷却获得均匀的芯部硬度。 SKD11的淬火温度为1000至1040℃。这是真空热处理炉中常用的淬火温度。耐磨性比SKD11更好的冷作工具钢是SKD1（2C-12Cr系列）。 SKD1的C和Cr含量比SKD11更多，因此粗Cr碳化物的量也很大，使得SKD1成为具有极高耐磨性的工具钢。由于粗大的Cr碳化物，韧性和炕疲劳性不如SKD11。由于SKD1的淬火温度为950℃，因此与通常的淬火温度不同，淬透性差，需要油淬火。所以很少使用SKD1。已经广泛使用基于SKD11开发的用于不同目的的各种改性钢。

天津友发源泰钢铁主营:65mn钢板，乐山板，NM360耐磨板，NM400耐磨板，40cr钢板，MN13耐磨板，

   1、化学成份和组织的影响  

     高锰钢发明之初的化学成份是C：1.0％～ 1.4％，35simn钢板，Mn：10％～14％。国内外在试验研究中曾添加合金成份 Cr、Ni、V等企图提高屈服强度和硬度，也有的加Ti、Al等促进晶粒细化。我们的履带板、前后导轮等铸件用材就需要这样。但不管合金成份如何变化，必 须控制在一定的范围内才能起到好的作用。这些作用是以提高高锰钢性能为主要目的，对控制裂纹并不明显。研究标准成份高锰钢的各元素对裂纹的影响能得到理想 的效果。碳、锰是高锰钢的主要成分，正常情况下高锰钢的组织是奥氏体单相。在含碳量偏低时易形成马氏体和8相 (密排六方体)。在含碳量高时。水韧处理状态下不能避免碳化物析出，还会降低钢的性能。较高的含碳量可提高屈服点，但会降低延伸性。含碳量低而含锰量高的 钢具有高韧性，对高锰钢的碳含量在保证性能的前提下尽可能控制在中下限。锰含量控制在中上限。保持在狭小范围内，防止碳化物析出，避免造成延伸性和韧 性降低而产生裂纹。硅含量一般在 1．0％以下，它对锰钢的机械性能没有显著影响，超过1.0％并逐渐增大时，强度和延伸性会剧烈下降。生产中硅含量都比较低。锰钢中含硫量较低，因为硫易 和锰化合成硫化锰大部分进入炉渣中。钢中残留少量的硫化物成为非金属夹杂物存在，它对钢的性能影响极微，可忽略不计。磷含量在 0．06％以上时，延伸性急剧下降，易引起铸件热裂纹产生。生产时要控制磷含量。化学成份及其含量与机械性能密不可分。在满足性能的成份范围内，有时制造 就很困难，因此生产时应考虑其兼顾性。这样可避免因成份上的差异而产生裂纹。

     2、铸造工艺

     铸造工艺是保证高锰钢铸件质量的关键。编制这种钢的工艺时主要考虑避免裂纹生成。影响裂纹产生的主要因素有：铸件结构、工艺参数、浇冒口设置、型芯结构形 式、浇注温度等。高锰钢铸件结构形式应在保证使用的前提下尽可能使相连接壁的厚差小。避免因温差大产生收缩应力出现裂纹。虽然有的件壁厚差合理，但设计 厚度值过大，在冷却速度慢时碳化物析出多，受收缩应力影响也会出现裂纹。设计结构无法改变时，工艺编制就要考虑钢水冶炼时加一些能细化晶粒的元素，增加型 芯的退让性。其它结构问题应视情况而定，如增大圆角、加过渡壁、拉筋等。高锰钢的收缩率比普碳钢、合金钢高。铸造的毛坯在水韧处理前都处于脆性状态，任何 影响收缩的因素都会使铸件在浇注后的收缩阶段产生裂纹，比较明显的是箱式铸件，这种件由砂芯形成内腔，砂芯退让性好，高应力区非常容易产生裂纹。解决办法 是往芯中加入锯末、泡沫等保证砂芯有合适的退让性。箱带、冒口、飞边毛刺都有阻碍收缩的条件。采取适当增加吃砂量、疏松层，耐磨钢板和钢牌号什么钢相近，减少型芯缝隙也是解决退让性的 有效办法。浇冒口位置和大小对裂纹的产生也有影响，设置位置不能影响铸件的收缩，浇注系统尽可能分配均匀，钢水流人应平稳以便减少铸件各部位温差，冒口应 大小合适。高锰钢导热性很差，如冒口尺寸过大，在铸件冷却后期冒口与铸件温差过大必然产生高应力，常会促成冒口下与铸件连接处产生裂纹。工艺设计时冒口模 数应控制在铸件模数的1.2～1.3倍范围内。标准成份的高锰钢液相线温度1400℃，固相线温度1350℃，凝固温度范围比较窄，对浇注温度的反应非常 敏感。浇注温度过高极易产生裂纹，温度低易产生冷隔和浇不足，理想的浇注温度是1450～1470℃。厚壁件取下限，薄壁件取上限。浇注时一次浇完中间不 停流。

     3、热处理

     高锰钢只有在合适的成份和正确的热处理条件下才能获得它的特性，若未经热处理或热处理条件不正确则钢会变脆甚至出现裂纹。正常的热处理规范是固溶加高温水 韧处理，以便获得单一的奥氏体。生产实践证明固溶温度应在1050-1090℃范围内。一般认为，高锰钢导热性很差，膨胀率很低，固溶处理时，要采用慢加 热，在600～700℃保温，以防止开裂。研究结果表明在500～700℃保温会使残留奥氏体强烈地析出碳化物，这些析出物降低钢的塑性，增加新旧组织间 比容之差所造成的内应力，从而增加开裂倾向，因此铸件加热时应尽快通过这一温度范围。

     4、清理切割

     高锰钢的特点之一是导热性差，铸件浇注后保温时间太短，冷却速度快，促使铸件应力增加易产生裂纹。为防止裂纹产生，尽可能在砂型内缓慢冷却延长保温时间， 打箱温度应控制在200℃以下。实践证明在该温度下打箱无裂纹出现。在对高锰钢铸件浇冒口、飞边毛刺切割时，因材料导热性差，造成切割部位热影响区产生很 大的温差，并形成了高应力状态。稍有忽视切口处就会产生裂纹。为使热影响区温差控制在小范围，浇冒口、毛刺切割必须在水池内浸水切割， 保持水温在40℃以下，这样操作不易产生裂纹。  

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