工具钢金相组织.ppt

1、a,1,工具钢的金相组织,金相分析技术之第十四讲,a,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：13级以片状珠光体含量为主要评定依据，46级以小球状或球状珠光体含量为主要评定依据，710级以粗片状珠光体含量为主要评定依据。,a,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。,a,4,500 细片状珠光体含量占30

2、40%，其余为小球状珠光体或点状珠光体。评定级别为2级。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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。,a,11,500 粗片状珠光体占60%，其余为球状或小球状珠光体

3、。评定级别为9级。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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。,a,16,

4、500 断续碳化物形成半网趋势。评定级别为3级。,a,17,500 断续碳化物呈不完全封闭的网状。评定级别为4级。,a,18,500 断续碳化物呈封闭的网状。评定级别为5级。,a,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。,a,20,500 细针状马氏体，针的长度1.5mm。评定级别为1级。,a,21,500 细针状马氏体

5、，针叶长度为1.52.5mm。评定级别为2级。,a,22,500 针状马氏体，针叶长度为2.54mm。评定级别为3级。,a,23,500 针状马氏体，针叶的长度为46mm。评定级别为4级。,a,24,500 粗针状马氏体，马氏体的针叶长度为68mm。评定级别为5级。,a,25,500 粗针状马氏体，针叶长度为812mm。评定级别为6级。,a,26,500 粗针状马氏体，针叶长度为1216mm。评定级别为7级。,a,27,500 粗针状马氏体，针叶长度为1625mm。评定级别为8级。,a,28,500 粗针状马氏体，针叶长度为2550mm。评定级别为9级。,a,29,500 粗针状马氏体，针叶长

6、度为50mm。评定级别为10级。,a,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。,a,31,500 屈氏体含量占4%，基体为淬火马氏体（没有显示出来）。,a,32,500 屈氏体含量为10%。,a,33,500 屈氏体含量为25%。,a,34,500 屈氏体的含量为75%。,a,35,500 屈氏体的含量为85%。,a,3

7、6,500 屈氏体的含量为100%。,a,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。,a,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。,a,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

8、球化效果更好。,a,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。,a,41,500 T12A 4%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。,a,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。,a,43,500 4%苦味酸酒精浸蚀。T12A 850保温3小时后炉冷，淬火温度过高，产生了片状珠光体。,a,44,T7、T10、T11钢的淬火和淬火-回

9、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HRC62HRC64左右。,a,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。,a,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。,a,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,a,48,500 T10钢，淬火组织-回火组织。

10、170回火保温1小时。组织为回火马氏体和少量的碳化物。,a,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,a,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,a,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,a,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。,a

11、,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780，160170 硝盐中停留2分钟后空冷。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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

12、后空冷。,a,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。,a,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。,a,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。,a,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。,a,62,500 T12钢，网状碳化物。淬火马氏体和网状碳化物。,a,63,500 T12钢，过烧组织。粗大马氏体和沿晶界分布的裂纹。,a,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。,a,65,500 T12钢，石墨碳组织。未浸蚀