工具钢金相组织

1 工具钢的金相组织 金相分析技术之第十四讲 2 工具钢珠光体形态 碳素工具钢经球化退火后 由于热处理工艺的不同 出现各种不同形态的珠光体组织 珠光体形态对材料的硬度 加工性能 热处理变形量都有一定的影响 如片状珠光体的硬度较高 机械加工表面光洁度差 热处理淬火变形大 所以 对退火状态的珠光体形态有一定的要求 碳素工具钢珠光体形态评级 1 3级以片状珠光体含量为主要评定依据 4 6级以小球状或球状珠光体含量为主要评定依据 7 10级以粗片状珠光体含量为主要评定依据 3 500 细片状珠光体含量占60 其余为点状或小球状珠光体 评定级别为1级 4 500 细片状珠光体含量占30 40 其余为小球状珠光体或点状珠光体 评定级别为2级 5 500 细片状珠光体含量占10 左右 其余为点状或小球状珠光体 评定级别为3级 6 500 小球状珠光体占50 其余为球状珠光体 评定级别为4级 7 500 球状珠光体占70 其余为小球状珠光体 评定级别为5级 8 500 球状珠光体占90 其余为小球状珠光体 评定级别为6级 9 500 粗片状珠光体占10 其余为球状或小球状珠光体 评定级别为7级 10 500 粗片状珠光体占30 其余为球状或小球状珠光体 评定级别为8级 11 500 粗片状珠光体占60 其余为球状或小球状珠光体 评定级别为9级 12 500 粗片状珠光体占90 其余为球状珠光体 评定级别为10级 13 碳素工具钢网状碳化物评级 热压力加工 锻造 和冷却速度过小 碳化物将沿着奥氏体晶界析出 网状碳化物增加钢的脆性 使钢的机械性能大大降低 网状碳化物在一般球化退火或淬火过程中不能消除 必须采用高温正火才能消除 网状碳化物一般在正常淬火和低温回火时能清楚观察到 一般要求钢材不能有完整的网状渗碳体存在 即网状级别应 3级 14 500 浸蚀剂4 硝酸酒精溶液 粒状碳化物均匀分布 评定级别为1级 15 500 粒状碳化物均匀分布 有少量碳化物呈线段状 评定级别为2级 16 500 断续碳化物形成半网趋势 评定级别为3级 17 500 断续碳化物呈不完全封闭的网状 评定级别为4级 18 500 断续碳化物呈封闭的网状 评定级别为5级 19 马氏体针叶长度评级 随着淬火温度的高低和保温时间的长短 马氏体针叶长度有所不同 加热温度越高 保温时间越长 马氏体的针叶越大 粗大的马氏体表明淬火时过热 它使钢的机械性能变坏 马氏体针叶长度应在淬火状态下检验 回火后马氏体的针叶则不易识别 钢材淬火后要求有细小的马氏体 高碳钢刀具一般要求马氏体针叶长度 2级 20 500 细针状马氏体 针的长度 1 5mm 评定级别为1级 21 500 细针状马氏体 针叶长度为1 5 2 5mm 评定级别为2级 22 500 针状马氏体 针叶长度为2 5 4mm 评定级别为3级 23 500 针状马氏体 针叶的长度为4 6mm 评定级别为4级 24 500 粗针状马氏体 马氏体的针叶长度为6 8mm 评定级别为5级 25 500 粗针状马氏体 针叶长度为8 12mm 评定级别为6级 26 500 粗针状马氏体 针叶长度为12 16mm 评定级别为7级 27 500 粗针状马氏体 针叶长度为16 25mm 评定级别为8级 28 500 粗针状马氏体 针叶长度为25 50mm 评定级别为9级 29 500 粗针状马氏体 针叶长度为 50mm 评定级别为10级 30 碳素工具钢淬火后屈氏体含量的评定 用高碳钢制成的工具 一般要求刃部必须完全淬透 以保证刀具具有高硬度和耐磨性 但是 在较大的截面处不可能完全淬透 并为了保证其具有一定的韧性 所以 允许存在一定数量的屈氏体 屈氏体数量的评定可用目测法 面积法 重量法等进行测定 屈氏体 在淬火的状态下进行测量观察 比较清晰 31 500 屈氏体含量占4 基体为淬火马氏体 没有显示出来 32 500 屈氏体含量为10 33 500 屈氏体含量为25 34 500 屈氏体的含量为75 35 500 屈氏体的含量为85 36 500 屈氏体的含量为100 37 T7A T12A钢热轧 锻造 退火状态下的组织 T7A T12A分别是平均含碳量为0 7 和1 2 的高级优质碳素工具钢 是碳素工具钢中的两种比较典型的钢种 T7A钢是亚共析钢 成分接近共析钢成分 T12A是过共析钢 碳素工具钢的使用不仅要了解其淬火前 后的组织形貌 还要了解其原材料的组织形态 38 500 4 硝酸酒精浸蚀 T7A热轧组织 片状珠光体和少量铁素体 对机械加工和热处理不利 必须进行球化退火 39 500 4 苦味酸酒精浸蚀 T7A正常退火状态组织 由于含碳量低于共析钢成分 退火总有一定的片状珠光体 采用循环退火可使球化效果更好 40 500 4 苦味酸酒精浸蚀 T12A热轧状态组织 为片状珠光体和网状碳化物 热轧未经球化退火 硬度高机械加工性能差 淬火容易变形或过热 必须经球化退火才能使用 41 500 T12A4 硝酸酒精浸蚀 锻造后缓冷 组织为片状珠光体和网状碳化物 必须消除网状碳化物和球化处理后才能使用 42 500 4 苦味酸酒精浸蚀 T12A退火组织 780 保温3小时后炉冷 球状珠光体 由于保温时间短 有很多点状珠光体 43 500 4 苦味酸酒精浸蚀 T12A850 保温3小时后炉冷 淬火温度过高 产生了片状珠光体 44 T7 T10 T11钢的淬火和淬火 回火组织 碳素工具钢淬火后 需要进行低温回火处理 回火温度一般在200 稍下 保温时间30分钟左右 得到回火马氏体组织 并且 有一定数量的碳化物 硬度在HRC62 HRC64左右 45 500 T7钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为780 160 硝盐保温2分钟后空冷 46 500 T7钢 淬火组织 回火组织 170 回火保温1小时 为回火马氏体和少量的碳化物 含碳量低韧性较好 47 500 T10钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为780 160 硝盐保温2分钟后空冷 48 500 T10钢 淬火组织 回火组织 170 回火保温1小时 组织为回火马氏体和少量的碳化物 49 500 T10钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为820 170 硝盐保温4分钟后空冷 50 500 T10钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为820 170 硝盐保温1分钟后空冷 51 500 T10钢淬火组织 针状回火马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为820 170 硝盐保温1分钟 220 硝盐中停留15分钟 后空冷 52 500 T11Cu钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为780 水中冷却 53 500 T11Cu钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为780 160 170 硝盐中停留2分钟后空冷 54 500 T11Cu钢淬火 回火组织 针状回火马氏体 碳化物 淬火工艺为780 水冷 180 回火 55 500 T12钢淬火组织 针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 为正常淬火组织 淬火工艺为780 160 硝盐中停留2分钟后空冷 56 500 T12钢淬火组织 粗针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 淬火工艺为830 水冷 57 500 T12钢淬火组织 粗针状马氏体 碳化物及残余奥氏体 淬火工艺为830 160 硝盐中停留2分钟后空冷 58 500 T12钢淬火 回火组织 回火马氏体 碳化物及 淬火工艺为830 160 硝盐中停留2分钟后空冷 回火180保温1 5小时 59 500 T12钢淬火 回火组织 淬火马氏体 回火马氏体 碳化物及 淬火工艺为830 160 硝盐中停留2分钟后空冷 回火180保温30分钟 回火保温时间短 60 500 T12钢 球化退火不均匀组织 有球状和粗大棱角状碳化物 61 500 T12钢 球化退火不均匀组织 有球状 片状珠光体和粗大棱角状碳化物 过热标志 62 500 T12钢 网状碳化物 淬火马氏体和网状碳化物 63 500 T12钢 过烧组织 粗大马氏体和沿晶界分布的裂纹 64 500 T12钢 碳化物不均匀组织 淬火 回火 回火马氏体和堆积碳化物 65 500 T1