5.12CrNi3钢
(1)化学成分
12CrNi3钢的化学成分(GB/T 3077—1999)见表6-94。
表6-94 12CrNi3钢的化学成分(质量分数) (%)

(2)物理性能
1)临界点温度(表6-95)。
表6-95 12CrNi3钢临界点温度

注:试验用钢成分(质量分数)为C0.13%,Mn0.50%,Cr0.76%,Ni2.92%,P0.013%,S0.04%。
2)比热容(表6-96)。
表6-96 12CrNi3钢比热容

3)线膨胀系数(表6-97)。
表6-97 12CrNi3钢线膨胀系数

4)热导率(表6-98)。
表6-98 12CrNi3钢热导率

(3)热加工
锻造工艺规范见表6-99。
表6-99 12CrNi3钢锻造工艺规范

(4)热处理工艺
1)预备热处理工艺规范(表6-100)。
表6-100 12CrNi3钢预备热处理工艺规范

2)淬火及回火。推荐的淬火及回火工艺规范见表6-101。
表6-101 12CrNi3钢推荐的淬火及回火工艺规范

3)渗碳及淬火与回火。
① 渗碳及淬火与回火工艺规范见表6-102。
表6-102 12CrNi3钢渗碳及淬火与回火工艺规范

② 碳氮共渗及淬火与回火工艺规范(表6-103)。
表6-103 12CrNi3钢碳氮共渗及淬火与回火工艺规范
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(5)力学性能
12CrNi3合金渗碳钢淬透性好,在淬火、低温或高温回火后,具有良好的综合力学性能;在退火后硬度低、塑性好,可以采用切削加工的方法或冷挤压成形的方法制造模具。模具型腔制造成形后,进行渗碳热处理从而保证型腔表面具有高硬度、高耐磨性,而心部仍有很好的韧性,但该钢有回火脆性和形成白点的倾向。
1)拉伸性能与疲劳性能(表6-104)。
表6-104 12CrNi3钢拉伸性能与疲劳性能

① 试验用钢成分(质量分数):C0.14%,Si0.22%,Mn0.44%,Cr0.69%,Ni3.036%,P0.025%,S0.016%。
② 试验用钢成分(质量分数):C0.13%,Si0.35%,Mn0.46%,Cr0.71%,Ni2.88%,P0.012%,S0.011%。
③ 试验用钢成分(质量分数):C0.19%,Si0.27%,Mn0.40%,Cr0.70%,Ni3.02%。
2)不同温度回火后的力学性能(表6-105)。
表6-105 12CrNi3钢不同温度回火后的力学性能

① 试验用钢成分(质量分数):C0.17%,Si0.19%,Mn0.35%,Cr1.26%,Ni3.25%,P0.016%,S0.016%。
② 试验用钢成分(质量分数):C0.14%,Si0.22%,Mn0.40%,Cr0.69%,Ni3.06%,P0.025%,S0.006%。
3)低温冲击韧度(表6-106)。
表6-106 12CrNi3钢低温冲击韧度

① 试验用钢成分(质量分数):C0.13%,Si0.325%,Mn0.46%,Cr0.71%,Ni2.88%,P0.012%,S0.011%。
② 试验用钢成分(质量分数):C0.14%,Si0.22%,Mn0.44%,Cr0.69%,Ni3.06%,P0.025%,S0.006%。
4)伪渗碳后再经淬火、回火的力学性能(表6-107)。
表6-107 12CrNi3钢伪渗碳后再经淬火、回火的力学性能

① 试验用钢成分(质量分数):C0.10%,Mn0.35%,Cr0.71%,Ni2.81%,P、S合格。
② 试验用钢成分(质量分数):C0.16%,Mn0.43%,Cr0.83%,Ni2.87%,P、S合格。
③ 试验用钢成分(质量分数):C0.13%,Si0.35%,Mn0.46%,Cr0.71%,Ni2.88%,P0.012%,S0.011%。
5)室温力学性能(表6-108)。
表6-108 12CrNi3钢室温力学性能

注:分子为数据范围,分母为平均值。
① 试验用钢成分(质量分数)为C0.4%、Si0.22%、Mn0.40%、Cr0.69%、Ni3.06%、P0.025%、S0.006%,淬火前经900℃正火、660℃回火、空冷预处理。
6)高温力学性能(表6-109)。
表6-109 12CrNi3钢高温力学性能

(6)材料应用
12CrNi3合金渗碳钢在淬火、低温或高温回火后,具有良好的综合力学性能,退火后硬度低、塑性好。常采用切削方法成形或挤压成形方法制造塑料模具。模具成形后,进行渗碳处理再淬火、低温回火。适合制造大、中型塑料模具和截面尺寸稍大的模具零件。