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本文主要利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱分析及冲击试验等手段,对Cr12和Cr12MoV钢的原始组织、淬火过程奥氏体晶粒大小、碳化物特征、马氏体及残余奥氏体分解等方面进行了综合分析,研究了两种钢在一次硬化和二次硬化工艺下的强韧机理。为改善Cr12和Cr12MoV钢性能及制定合理的热处理工艺提供一定的参考。对Cr12和Cr12MoV钢原始组织及淬火过程奥氏体晶粒大小的研究表明,原始组织中未完全破碎的粗大碳化物以及元素分布的不均匀会使奥氏体晶粒大小不均。对Cr12和Cr12MoV钢一次硬化工艺(淬火+低温回火)下的组织及性能研究表明,通过较低的淬火加热温度(950℃)可以得到细小的奥氏体晶粒、较多的未溶碳化物、较少的残余奥氏体和较高的淬火硬度。随淬火温度提高,Cr12和Cr12MoV钢的奥氏体合金度增加,可以提高马氏体的抗回火软化能力同时获得较多的残余奥氏体。采用1000℃淬火条件时,两种钢在保持奥氏体晶粒细小得到较高韧性的情况下,又具备了一定的热硬性,既能满足普通一次强化件的需求,也适用于要求一定韧性和高温硬度的环境。随残余奥氏体量增加,两种钢的韧性都逐渐上升,Cr12MoV钢晶粒生长速度大于Cr12钢,其韧性仍高于Cr12钢,在低温回火工艺下残余奥氏体量对韧性的改善起主导作用。对Cr12和Cr12MoV钢二次硬化工艺(淬火+高温回火)下的组织及性能研究表明,二次硬化采用较高的淬火温度获得高合金度的奥氏体对提高马氏体抗回火软化能力、马氏体和残余奥氏体中合金碳化物的析出强化以及残余奥氏体二次淬火强化等有重要作用。1050℃淬火时,Cr12钢的硬化峰值在520℃-550℃之间,Cr12MoV钢的硬化峰值在550℃左右。Cr12MoV钢采用1050℃淬火+550℃两次回火工艺可以获得最佳强韧性。对Cr12和Cr12MoV这一类钢强韧性能的提高需要综合考虑其原始组织状态、预处理工艺以及热处理工艺。利用较大的锻造比使原始组织中的碳化物充分破碎,采用球化退火等预处理工艺使碳化物球化。在热处理过程中选择适当的加热速度和淬火温度,保证奥氏体晶粒细小的同时使其具有足够的合金度,获得优异的性能。