工具鋼金相組織（課堂PPT）

1、1工具鋼的金相組織工具鋼的金相組織金相分析技術(shù)之第十四講金相分析技術(shù)之第十四講 2工具鋼珠光體形態(tài)碳素工具鋼經(jīng)球化退火后，由于熱處理工藝的不同，出現(xiàn)各種不同形態(tài)的珠光體組織。珠光體形態(tài)對(duì)材料的硬度、加工性能、熱處理變形量都有一定的影響。如片狀珠光體的硬度較高，機(jī)械加工表面光潔度差，熱處理淬火變形大。所以，對(duì)退火狀態(tài)的珠光體形態(tài)有一定的要求。碳素工具鋼珠光體形態(tài)評(píng)級(jí)：13級(jí)以片狀珠光體含量為主要評(píng)定依據(jù)，46級(jí)以小球狀或球狀珠光體含量為主要評(píng)定依據(jù)，710級(jí)以粗片狀珠光體含量為主要評(píng)定依據(jù)。3500 細(xì)片狀珠光體含量占60%，其余為點(diǎn)狀或小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為1級(jí)。4500 細(xì)片狀珠光體含量占

2、3040%，其余為小球狀珠光體或點(diǎn)狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為2級(jí)。5500 細(xì)片狀珠光體含量占10%左右，其余為點(diǎn)狀或小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為3級(jí)。6500 小球狀珠光體占50%，其余為球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為4級(jí)。7500 球狀珠光體占70%，其余為小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為5級(jí)。8500 球狀珠光體占90%，其余為小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為6級(jí)。9500 粗片狀珠光體占10%，其余為球狀或小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為7級(jí)。10500 粗片狀珠光體占30%，其余為球狀或小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為8級(jí)。11500 粗片狀珠光體占60%，其余為球狀或小球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為9級(jí)。12500 粗片狀珠光體占90%，

3、其余為球狀珠光體。評(píng)定級(jí)別為10級(jí)。13碳素工具鋼網(wǎng)狀碳化物評(píng)級(jí)熱壓力加工（鍛造）和冷卻速度過(guò)小，碳化物將沿著奧氏體晶界析出。網(wǎng)狀碳化物增加鋼的脆性，使鋼的機(jī)械性能大大降低。網(wǎng)狀碳化物在一般球化退火或淬火過(guò)程中不能消除，必須采用高溫正火才能消除。網(wǎng)狀碳化物一般在正常淬火和低溫回火時(shí)能清楚觀察到。一般要求鋼材不能有完整的網(wǎng)狀滲碳體存在，即網(wǎng)狀級(jí)別應(yīng)3級(jí)。14500 浸蝕劑4%硝酸酒精溶液。粒狀碳化物均勻分布，評(píng)定級(jí)別為1級(jí)。15500 粒狀碳化物均勻分布，有少量碳化物呈線段狀。評(píng)定級(jí)別為2級(jí)。16500 斷續(xù)碳化物形成半網(wǎng)趨勢(shì)。評(píng)定級(jí)別為3級(jí)。17500 斷續(xù)碳化物呈不完全封閉的網(wǎng)狀。評(píng)定級(jí)別為

4、4級(jí)。18500 斷續(xù)碳化物呈封閉的網(wǎng)狀。評(píng)定級(jí)別為5級(jí)。19馬氏體針葉長(zhǎng)度評(píng)級(jí)隨著淬火溫度的高低和保溫時(shí)間的長(zhǎng)短，馬氏體針葉長(zhǎng)度有所不同。加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，馬氏體的針葉越大。粗大的馬氏體表明淬火時(shí)過(guò)熱，它使鋼的機(jī)械性能變壞。馬氏體針葉長(zhǎng)度應(yīng)在淬火狀態(tài)下檢驗(yàn)，回火后馬氏體的針葉則不易識(shí)別。鋼材淬火后要求有細(xì)小的馬氏體，高碳鋼刀具一般要求馬氏體針葉長(zhǎng)度2級(jí)。20500 細(xì)針狀馬氏體，針的長(zhǎng)度1.5mm。評(píng)定級(jí)別為1級(jí)。21500 細(xì)針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為1.52.5mm。評(píng)定級(jí)別為2級(jí)。22500 針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為2.54mm。評(píng)定級(jí)別為3級(jí)。23500 針狀馬氏體，針葉的長(zhǎng)度為

5、46mm。評(píng)定級(jí)別為4級(jí)。24500 粗針狀馬氏體，馬氏體的針葉長(zhǎng)度為68mm。評(píng)定級(jí)別為5級(jí)。25500 粗針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為812mm。評(píng)定級(jí)別為6級(jí)。26500 粗針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為1216mm。評(píng)定級(jí)別為7級(jí)。27500 粗針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為1625mm。評(píng)定級(jí)別為8級(jí)。28500 粗針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為2550mm。評(píng)定級(jí)別為9級(jí)。29500 粗針狀馬氏體，針葉長(zhǎng)度為50mm。評(píng)定級(jí)別為10級(jí)。30碳素工具鋼淬火后屈氏體含量的評(píng)定用高碳鋼制成的工具，一般要求刃部必須完全淬透，以保證刀具具有高硬度和耐磨性。但是，在較大的截面處不可能完全淬透，并為了保證其具有一定的韌性，所

6、以，允許存在一定數(shù)量的屈氏體。屈氏體數(shù)量的評(píng)定可用目測(cè)法、面積法、重量法 等進(jìn)行測(cè)定。屈氏體，在淬火的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量觀察，比較清晰。31500 屈氏體含量占4%，基體為淬火馬氏體（沒(méi)有顯示出來(lái)）。32500 屈氏體含量為10%。33500 屈氏體含量為25%。34500 屈氏體的含量為75%。35500 屈氏體的含量為85%。36500 屈氏體的含量為100%。37T7A、T12A鋼熱軋、鍛造、退火狀態(tài)下的組織T7A、T12A分別是平均含碳量為0.7%和1.2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。是碳素工具鋼中的兩種比較典型的鋼種。T7A鋼是亞共析鋼，成分接近共析鋼成分。T12A是過(guò)共析鋼。碳素工具鋼的使用

7、不僅要了解其淬火前、后的組織形貌，還要了解其原材料的組織形態(tài)。38500 4%硝酸酒精浸蝕。 T7A熱軋組織，片狀珠光體和少量鐵素體。對(duì)機(jī)械加工和熱處理不利，必須進(jìn)行球化退火。39500 4%苦味酸酒精浸蝕，T7A正常退火狀態(tài)組織，由于含碳量低于共析鋼成分，退火總有一定的片狀珠光體。采用循環(huán)退火可使球化效果更好。40500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A熱軋狀態(tài)組織。為片狀珠光體和網(wǎng)狀碳化物。熱軋未經(jīng)球化退火，硬度高機(jī)械加工性能差，淬火容易變形或過(guò)熱，必須經(jīng)球化退火才能使用。41500 T12A 4%硝酸酒精浸蝕。鍛造后緩冷，組織為片狀珠光體和網(wǎng)狀碳化物。必須消除網(wǎng)狀碳化物和球化處理后才能使用。

8、42500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A退火組織。780保溫3小時(shí)后爐冷。球狀珠光體。由于保溫時(shí)間短，有很多點(diǎn)狀珠光體。43500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A 850保溫3小時(shí)后爐冷，淬火溫度過(guò)高，產(chǎn)生了片狀珠光體。44T7、T10、T11鋼的淬火和淬火-回火組織碳素工具鋼淬火后，需要進(jìn)行低溫回火處理。回火溫度一般在200稍下。保溫時(shí)間30分鐘左右，得到回火馬氏體組織，并且，有一定數(shù)量的碳化物。硬度在HRC62HRC64左右。45500 T7鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160硝鹽保溫2分鐘后空冷。46500 T7鋼，淬火組織-回火組織。170

9、回火保溫1小時(shí)。為回火馬氏體和少量的碳化物。含碳量低韌性較好。47500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160硝鹽保溫2分鐘后空冷48500 T10鋼，淬火組織-回火組織。170回火保溫1小時(shí)。組織為回火馬氏體和少量的碳化物。49500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫4分鐘后空冷50500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫1分鐘后空冷51500 T10鋼淬火組織。針狀回火馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火

10、組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫1分鐘，220 硝鹽中停留15分鐘，后空冷52500 T11Cu鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，水中冷卻。53500 T11Cu鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160170 硝鹽中停留2分鐘后空冷。54500 T11Cu鋼淬火-回火組織。針狀回火馬氏體、碳化物。淬火工藝為780水冷 ，180 回火。55500 T12鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160 硝鹽中停留2分鐘后空冷。56500 T12鋼淬火組織。粗針狀馬氏體

11、、碳化物及殘余奧氏體。淬火工藝為830，水冷。57500 T12鋼淬火組織。粗針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷。58500 T12鋼淬火-回火組織?；鼗瘃R氏體、碳化物及。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷，回火180保溫1.5小時(shí)。59500 T12鋼淬火-回火組織。淬火馬氏體、回火馬氏體、碳化物及。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷，回火180保溫30分鐘。回火保溫時(shí)間短。60500 T12鋼，球化退火不均勻組織。有球狀和粗大棱角狀碳化物。61500 T12鋼，球化退火不均勻組織。有球狀、片狀珠光體和粗大棱角狀碳化物。過(guò)熱標(biāo)志。62500 T12鋼，網(wǎng)狀碳化物。淬火馬氏體和網(wǎng)狀碳化物。63500 T12鋼，過(guò)燒組織。粗大馬氏體和沿晶界分布的裂紋。64500 T12鋼，碳化物不均勻組織。淬火-回火?；鼗瘃R氏體和堆積碳化物。65500