這是一種古老的高碳萊氏體模具鋼，由于很多的共晶碳化物分布不均勻，使模具縱向和橫向的抗彎強(qiáng)度相差達(dá)30%~40%，沖擊韌度相差30%~50%。所以該模坯要反復(fù)換向鍛造，擊碎大塊碳化物。鍛后常用球化退火，在850~870℃下保溫2~4h，再爐冷到720~ 750℃保溫4～6h爐冷到500℃出爐空冷。得到細(xì)粒狀的珠光體和碳化物。硬度應(yīng)該≤255HBW，如果硬度高切削加工會(huì)有困難，可以在760~ 790℃回火2～3h，使硬度降低一些。退火后共晶碳化物不均勻度的合格級(jí)別見JB/T 7713-2007《高碳高合金鋼制冷作模具顯微組織檢驗(yàn)》的具體規(guī)定。其合格級(jí)別一般小于3級(jí)，機(jī)械加工后還需去應(yīng)力退火在650℃下保溫2～3h。

最終熱處理方式有兩種，對(duì)于工作負(fù)荷重、性能要求高的模具用一次硬化法，即選用較低的淬火溫度和回火溫度。Cr12鋼可加熱到960~980℃，Cr12MoV鋼可加熱到980~1020℃，溫度越高，碳化物溶解越多，奧氏體中含碳量越高。奧氏體的穩(wěn)定性增加，使Ms點(diǎn)下降和殘留奧氏體增多。一次硬化法的殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)在20%左右，200℃下回火保溫2～4h即可，這是最常用的熱處理方法。

對(duì)于受載荷不大，需要氮化的模具或工作溫度長期在400~500℃下的模具，應(yīng)選用二次硬化處理，即一次高溫淬火，3~4次高溫回火。該萊氏體鋼退火后組織中含有15%~17%的M7C3碳化物、由于淬火加熱溫度高，碳化物充分熔解，得到高合金度的奧氏體，淬火后可得到組織為60%~80%的殘留奧氏體，硬度只有40~ 55HRC。經(jīng)過多次在520℃下的回火，才能折出大量彌散分布的合金碳化物，并使殘留奧氏體在回火冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變成回火馬氏體，這時(shí)的硬度可達(dá)到60~63HRC。這時(shí)模具具有高的熱硬性、耐磨性、抗回火、抗熱疲勞性能，并能充分消除淬火應(yīng)力。冷作模具經(jīng)二次硬化可比一次硬化壽命提高1~2倍。一次硬化滲氮不但基體硬度降低，同時(shí)，殘留奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體使模膛尺寸精度發(fā)生變化。二次硬化的回火溫度和滲氮相似，可提高模具耐磨性和抗咬合性。模具一次硬化后一般回火不充分，殘留應(yīng)力在以后的線切割加工時(shí)會(huì)得到熱量而釋放，高溫還促使殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力疊加會(huì)造成模具開裂。二次硬化一般不會(huì)產(chǎn)生磨削裂紋，最佳的工藝參數(shù)是選用鹽爐，在550℃、850℃下經(jīng)兩次預(yù)熱后升溫到1100~1120℃淬入熱油或硝鹽分級(jí)，使硬度控制在50~54HRC，再經(jīng)過510~520℃的2~3次回火各1h，可得到60~62HRC。當(dāng)淬火溫度升到1150℃以上時(shí)，淬火后硬度在40HRC以下，使殘留奧氏體增多，組織趨于穩(wěn)定，經(jīng)高溫回火，硬度難以回升。如510~520℃下回火硬度不回升就應(yīng)把溫度升到540~ 550℃后進(jìn)行2~3次回火，爭取使硬度達(dá)58HRC以上。若硬度不再回升則已出現(xiàn)過回火，過回火件必須經(jīng)重新退火、加熱淬火、回火處理。

該鋼在300~ 375℃下有回火脆性，在制作滾絲輪時(shí)，常在粗、精加工之間增加高溫調(diào)質(zhì)處理（1120℃±10℃熱油冷，之后在760℃回火1h），以降低磨削螺紋齒面的粗糙度。若淬火后進(jìn)行- 78℃冷處理，會(huì)加速殘留奧氏體轉(zhuǎn)變，則只需要1～2次高溫回火，可節(jié)電30%。二次硬化生產(chǎn)周期長，同時(shí)模具的沖擊韌度不如一次硬化好，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)模具的性能要求和生產(chǎn)條件來確定是否需要采用二次硬化處理。生產(chǎn)中常用一次分級(jí)等溫處理和表面強(qiáng)化處理提高模具壽命。

采用1020℃±28℃下等溫2h后在180℃下去應(yīng)力處理，使下貝氏體體積分?jǐn)?shù)占8%左右，出現(xiàn)下貝氏體、馬氏體復(fù)相組織。可使模具壽命提高3～4倍。

通過二次硬化可以縮小模具變形。淬火后殘留奧氏體多，模膛尺寸縮小，隨回火次數(shù)增加，比體積小的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變成比體積大的馬氏體，使尺寸逐步回升。即通過多次回火調(diào)控殘留奧氏體量來控制模具尺寸精度。例如一模具外徑為Φ100mm，內(nèi)腔直徑為Φ50mm，Cr12、Cr12MoV鋼模具淬、回火后，尺寸變化見表4-10。