減少或消除Cr12MoV鋼共晶碳化物分布不均勻對模具機械性能和變形的不利影響需要鍛造原材料。如果沒有鍛造，很難簡單地從熱處理中尋求改善碳化物分布不均勻性的不利影響。
一、Cr12MoV鋼的鍛造工藝
Cr12MoV鋼合理的鍛造工藝如下：
預熱溫度：750~850℃;
加熱溫度：1080~1120℃;
1050~1100℃;
850~900℃;
冷卻方式:緩冷(坑冷或砂冷)
Cr12MoV鋼材導熱性差，鍛造過程中加熱冷卻速度不宜過快，以免模具坯截面溫差過大開裂。鍛造溫度應嚴格控制。如果停鍛溫度過高，晶粒生長粗化，碳化物聚集，鋼的力學性能可能會降低；如果停鍛溫度過低，由于鋼塑性差，應力增大，容易導致坯料開裂報廢。
改進Cr12MoV鋼碳化物分布不均勻，鍛造時必須注意正確的方法。一般采用多方向、多次數的反復鐓粗與拔長，例如三鐓三拔或不少于三鐓三拔的鍛造方法，還有二輕一重、二均勻的鍛造經驗。二輕一重是指鍛造開始時(1050℃輕中間溫度段(950~1050℃)為了保證碳化物的破碎，950℃以下再次輕打，防止開裂。二均勻是指變形均勻，溫度均勻。
對于性能不同的模具，鍛造后允許的碳化物分布不均勻有時會有所不同。一般來說，對沖擊韌性和變形要求較高的模具應控制在3級以下。如果硬度、強度、耐磨性、沖擊韌性和變形要求較高，應嚴格控制碳化物分布不均勻水平，一般要求低于2級，冷擠壓模具應控制在1~1.5級。
二、Cr12MoV鋼的鍛造
鍛造不能簡單地理解為空白成型。鍛造是提高鋼材內部質量、延長模具使用壽命的重要關鍵。通過合理的鍛造，不僅可以提高鍛坯的密度，還可以焊接鑄錠或型材中的氣孔、松散、縮孔和微裂紋，破碎和細化共晶碳化物**分枝晶狀共晶碳化物分散破碎，提高碳化物分布的均勻性，細化碳化物的粒度。
1、Cr12MoV鋼材料的鍛造特點
(1)鋼的塑性差
Cr12MoV鋼屬于萊氏體鋼，碳化物數量多，硬脆，可塑性差，特別是當共晶碳化物枝晶非常發達，碳化物塊度非常高**鍛裂最容易。
(2)鋼變形抗力大
由于鋼中碳和合金元素含量高，奧氏體再結晶溫度升高，其變形阻力是碳工具鋼的2~3倍。
(3)鋼的導熱性差
由于鋼的導熱性差，加熱時必須分階段預熱，否則加熱時會開裂。
(4)加熱時容易過熱
在未鍛造的鋼中，共晶碳化物大多堆積在網狀分布中，熔點最低，容易熔化，因此鍛造加熱溫度不宜過高。另一方面，由于鋼變形阻力大，鍛造加熱溫度不宜過低，鍛造溫度范圍相對較窄。
二、六面鍛造
六面鍛造是指三向鐓粗和拉長的聯合工藝，每次都要有一定的鍛造比，使共晶碳化物逐漸成為不規則均勻分布或接近均勻分布。單向拉伸是實際生產中常用的方法。網狀堆放分布的碳化物鍛造成帶狀堆放分布，碳化物破碎。這種鍛造工藝對長軸工件仍然可行，但對于模具，單向拉伸會有明顯的各向異性。雖然大模坯有時鍛造合理，但中心組織仍難以大大改善。
碳化物呈網狀堆積，碳化物呈帶狀堆積
碳化物不規則均勻分布
鍛造鐓拔次數應根據具體情況確定，但不得少于三鐓三拔。
(1)模具鍛件的技術要求
精密加工的小模具一般韌性要求較高，碳化物不均勻等級小于或等于2級，一般模具或大模具可適當放寬要求。
(2)原料碳化物水平不均勻
如果供應的鋼中碳化物的不均勻水平較高，例如，未開坯軋制的電渣錠和分支分布的碳化物非常發達，碳化物的不均勻水平較高，則必須反復鍛造。即便如此，仍然很難通過鍛造方法全面改善碳化物的分布。另一個例子是，雖然大型模具中使用的大型鋼已經軋制，但鋼中心的大多數碳化物仍然保持網狀堆積分布。對于這種大型空白，必須進行合理的六面鍛造。即便如此，碳化物的不均勻水平往往很難低于3級。
即使模具經過良好的六面鍛造，碳化物仍或多或少有方向分布，因此應首先考慮模具的長邊應與軋制方向一致，以充分利用其高縱向性能和碳化物分布均勻的外部金屬，孔和磨損最大的部分，應盡量避免最差的中心部分，因為碳化物最不容易均勻化。
鍛造余熱淬火-雙細化工藝
鍛造過程中有兩個矛盾因素：一方面是鍛造錘，使碳化物分散破碎，奧氏體嚴重變形；另一方面，鍛造溫度較高，變形后的奧氏體立即在錘間隙中回復和再結晶，然后開始生長。破碎的碳化物也利用錘間隙再次聚集和生長，并逐漸變形。溫度的作用是連續的，錘的細化是連續的。如果鍛造比不夠，停止鍛造溫度過高，火太多，晶粒就會粗化，碳化物也會**而多角，工件斷口為粗晶，易崩角脆裂，這是鍛造過熱現象。
停鍛緩冷時，碳化物會生長，奧氏體中的碳會不斷沉淀，碳化物會逐漸角狀化，或者碳化物的角狀化大多是在停鍛緩冷過程中形成的。停鍛溫度越高，鍛后冷速越慢，奧氏體晶粒和碳化物的粗化和角狀化越嚴重。碳化物鋒利的尖角是應力集中的焦點，是工模早期脆性裂紋失效的斷裂源。改變碳化物的分布和形式可以延長工模的使用壽命。
想象一下，如果你在停止鍛造后停留一點，讓奧氏體回復并開始再結晶，然后立即淬火，它不僅可以抑制奧氏體晶粒的生長，還可以抑制碳化物的再聚集和角形化，并獲得令人滿意的碳化物粒度和形式，這是鍛造余熱淬火過程的理論基礎。如果結合適當的火次和鍛造比，可以探索最佳的鍛造余熱淬火工藝方案，獲得碳化物和奧氏體晶粒的雙細化效果。鍛造余熱淬火后，立即將空白處理750℃高溫回火左右進行2h，然后機械加工，無需球化退火。鍛造余熱淬火工藝實際上是高溫變熱處理。在提高工件內部質量的同時，縮短了傳統退火時間的高溫回火時間，節約了能源，縮短了生產周期。
國內有關部門對鍛造余熱淬火和常規鍛造工藝進行了比較試驗，采用以下方法：Cr12MoV鋼材分為四種，以不同的方式鍛造，然后進行最終的熱處理。其中，常規鍛造后采用常規處理樣品進行球化退火，即850~870℃加熱保溫2～3h，冷卻到720～750℃，等溫4h左右，爐冷到500℃出爐。
鍛造余熱淬火試樣750℃高溫回火2h。
最終的熱處理過程是相同的，即980℃加熱油冷淬火，200℃回火。
對比試驗結果如下：
1、直接取樣，未經鍛造材料，最終熱處理后檢測，碳化物不均勻分布，網系為6級，晶粒度為8.5級。
2.常規鍛造，兩火成型(拉長)、樣品截面積變化20cm2→12cm2→5.3cm2，鍛造后空冷，常規等溫球化退火，熱處理后檢測，碳化物分布不均勻為4級，比未鍛造低2級。晶粒度為10級，比未鍛造細化1.5級。
常規鍛造熱處理，碳化物帶4級常規鍛造熱處理，晶粒度10級
3.鍛造余熱淬火，兩火成型，單向拉長。樣品截面積的變化是由20cm2→12cm2→7cm2，鍛造后，油冷淬火，高溫回火，最終熱處理后檢測。碳化物的不均勻性為帶系2級，比傳統鍛造低2級，比未鍛造低4級。晶粒度為11級，比傳統鍛造細化1級，比未鍛造細化1級2.5級。
碳化物分布帶系2級，晶粒度11級 4，鍛造余熱淬火，增加最后一次變形，兩火成型，單向拉長。截面積面積的變化20cm2→12cm2→5.3cm2，油冷淬火，高溫回火，熱處理后檢測。碳化物的不均勻分布降低到1.5晶粒度為12級，接近均勻分布。
碳化物分布不均勻1.5級晶粒度12級
從試驗結果可以看出，常規鍛造一般可以將原料中碳化物分布不均勻的水平降低2級左右。常規鍛造后，碳化物分布不均勻的水平最多可提高1~1.5等級左右。然而，鍛造余熱淬火工藝可以大大降低碳化物分布不均勻的水平，特別是在增加最后一次變形后，鍛造余熱淬火工藝可以使小樣品的碳化物基本均勻分布。鍛造余熱淬火后，碳化物粒度變薄，棱角變圓，奧氏體粒度超細。這種雙細化效果可以同時提高工件的塑性和韌性，提高工具模具的使用壽命，節約能源，縮短生產周期。
來源：加工朋友
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