X210Cr12模具钢淬火工艺对模具变形量的控制研究

　　X210Cr12模具钢（1.2080）用途及特性详解

　　一、材料标准与牌号对照

　　X210Cr12是德国DIN标准的命名方式，对应国际主要牌号：

　　中国：Cr12（GB/T 1299）

　　美国：D3（AISI/ASTM）

　　欧洲：X210Cr12（1.2080）

　　日本：SKD1（JIS）

　　二、材料分类与特性

　　类型：高碳高铬冷作模具钢（Cold-work Tool Steel）

　　核心特性：

　　极高的耐磨性和抗压强度

　　良好的淬透性和尺寸稳定性

　　适中的韧性和可加工性

　　优异的抗回火软化能力

　　德国DIN标准牌号X210Cr12冷作模具钢

　　撕斯特X210Cr12钢是德国撕斯特(SAARSTAHL)标准模具钢,具有高淬透性、高硬度、高耐磨、淬火变形校及韧性好等特点。

　　X210Cr12化学成分：

　　C：2.10

　　S：≤0.03

　　P：≤0.030

　　Si：≤0.40

　　Mn：≤0.60

　　Cr：11.50~11.30

　　V：0.8

　　Mn：0.9

　　关键成分特征：

　　超高碳含量：提供大量碳化物，保证耐磨性

　　12%铬含量：形成M7C3型碳化物，增强耐磨性

　　低硅锰设计：减少淬火变形倾向

　　四、物理性能

　　性能数值

　　密度7.70 g/cm³

　　热膨胀系数10.4×10⁻⁶/K（20-200℃）

　　导热系数20.0 W/(m·K)（20℃）

　　弹性模量210 GPa

　　五、机械性能（热处理后）

　　1. 常规热处理状态

　　热处理工艺硬度 (HRC)抗压强度 (MPa)抗弯强度 (MPa)冲击韧性 (J/cm²)

　　淬火+回火60-622500-28003500-400015-20

　　2. 特殊性能

　　耐磨性：是普通碳钢的8-10倍

　　尺寸变化率：≤0.05%（热处理后）

　　高使用温度：400℃（短期可达450℃）

　　六、热处理工艺

　　1. 标准热处理流程

　　退火：850-870℃缓冷至500℃（硬度≤255 HB）

　　淬火：950-980℃油淬（或空冷）

　　回火：180-220℃×2h×2次（必须二次回火）

　　2. 深冷处理（可选）

　　温度：-70至-196℃

　　时间：2-4小时

　　效果：提高硬度1-2 HRC，增加尺寸稳定性

　　七、典型应用领域

　　1. 冷作模具应用

　　精密冲裁模（厚度>3mm）

　　冷镦模和冷挤压模

　　拉深模和成形模

　　2. 工业刀具

　　剪切刀片（金属板材）

　　切边模具

　　精密量具

　　3. 特殊应用

　　轴承滚压模具

　　硬币冲压模具

　　陶瓷成型模具

　　八、加工特性

　　1. 切削加工（退火态）

　　text复制代码粗加工：Vc=40-60m/min，f=0.15-0.30mm/r精加工：Vc=80-100m/min，f=0.05-0.15mm/r

　　刀具选择：

　　硬质合金刀具（推荐K10/K20）

　　避免使用高速钢刀具

　　2. 磨削加工

　　砂轮选择：WA46K-V

　　必须使用冷却液

　　进给量：≤0.005mm/pass

　　3. 电加工

　　线切割：需进行去应力回火

　　电火花：使用铜电极

　　九、焊接性能

　　可焊性：极差（不推荐焊接）

　　如必须焊接：

　　预热温度：400-450℃

　　焊材选择：专用模具钢焊条（如Durotec 100）

　　焊后立即回火

　　十、对比分析

　　特性X210Cr12D2SKD11

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★★

　　韧性★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★

　　十一、使用注意事项

　　设计要点：

　　避免截面突变（渐变过渡设计）

　　工作部分R角≥0.5mm

　　使用维护：

　　定期检查刃口磨损（每5000次冲压）

　　避免局部过热（>400℃）

　　十二、选材建议

　　X210Cr12是高耐磨要求的冷作模具，特别适用于：

　　大批量生产的精密冲裁模

　　高硬度材料的成形加工

　　需要长期保持尺寸精度的模具

　　优势体现：

　　比D2高20%的耐磨性

　　比SKD11更好的尺寸稳定性

　　比粉末冶金钢更经济的成本