20世紀(jì)80年代，國內(nèi)外先后研制出Cr含量約8%的Cr8型冷作模具鋼（簡(jiǎn)稱Cr8鋼），如BOHLERK340、K360、SDC99等。這類鋼含鉻約8%，加入Mo、V、Si等合金元素，其碳化物細(xì)小且分布均勻，廣泛應(yīng)用于耐沖擊性模具、精加工模具以及刃具材料。
本試驗(yàn)材料為Cr8鋼，在某企業(yè)用來作切割鋼板的刃具。刃具在切削過程中，受到工件強(qiáng)烈的摩擦作用，需要相當(dāng)高的硬度和耐磨性；同時(shí)刀刃承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切和沖擊等不同載荷，材料又需要足夠的韌性。熱處理工藝是獲得優(yōu)良性能的關(guān)鍵，本工作通過探討淬火溫度、回火溫度、回火時(shí)間、回火次數(shù)及回火冷卻方式對(duì)組織和性能的影響，在保證高硬度的條件下，提高該材料的韌性，從而延長其作為刃具的使用壽命。
試驗(yàn)材料為商用Cr8型刃具鋼，使用移動(dòng)式光譜儀（PMI-MASTERPRO）測(cè)得該材料的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：C0.508，Cr7.51，Mo2.42，Si0.732，V1.98，Mn0.290，F(xiàn)e余量。試驗(yàn)材料的冶金工藝為：出廠狀態(tài)—均勻化退火—球化退火—熱處理（淬火+回火）。熱處理工藝在箱式電阻爐中進(jìn)行，淬火試樣尺寸為10mm×10mm×15mm，淬火溫度的選擇為950～1200℃，在淬火溫度下保溫15min油淬，淬火組織用2%苦味酸鹽酸酒精溶液腐蝕。對(duì)淬火鋼進(jìn)行200～600℃的回火試驗(yàn)，回火2h。
選擇熱處理后硬度最高的淬火和回火溫度，在保證高硬度的前提下，討論回火時(shí)間、回火次數(shù)和回火冷卻方式對(duì)硬度和沖擊性能的影響。沖擊試樣采用無缺口試樣，其尺寸為7mm×10mm×55mm。用日立SU-1500型掃描電鏡觀察顯微組織，用洛氏硬度儀和沖擊試驗(yàn)機(jī)測(cè)試硬度和沖擊吸收能量，用18kWD/MAX2500V+/PC型X射線儀進(jìn)行物相分析，并用X射線應(yīng)力測(cè)試儀定量測(cè)定試樣中殘留奧氏體含量。結(jié)果表明：
（1）Cr8鋼淬火組織為馬氏體、殘留奧氏體和碳化物。低溫淬火得到板條馬氏體，高溫淬火得到針片狀馬氏體。
（2）隨回火溫度升高，低溫淬火試樣無二次硬化峰；而高溫淬火試樣在520℃左右回火時(shí)有明顯的二次硬化峰，所以選1100℃淬火+520℃回火。
高溫淬火高溫回火試樣隨回火次數(shù)增加沖擊吸收能量先降低后增加，且回火后油冷比空冷的硬度要高1～2HRC。最終熱處理工藝為1100℃油淬+520℃×2h回火2次，油冷。