模具鋼的金相組織及檢驗(yàn)
?一、冷作模具鋼
用做冷作模具的材料,要求高硬度、高強(qiáng)度和良好的耐磨性、韌性。鋼的顯微組織特點(diǎn)(diǎn)是:熱處理后要有一定量的剩余碳化物,碳化物分布均勻、形態(tài)(tài)圓整、細(xì)??;馬氏體均勻細(xì)致;奧氏體晶粒均勻細(xì)小。細(xì)小馬氏體能抑制微裂紋形成。增加板條馬氏體可提高強(qiáng)韌性。共晶碳化物形態(tài)(tài)要圓整、粒度要細(xì)小。除碳素工具鋼、低合金工模具鋼、萊氏體鋼外,基體鋼已被廣泛使用?;w鋼是在高速鋼淬火基體成分基礎(chǔ)上,添加碳和其他合金元素改性,除了能保證獲得5%(體積分?jǐn)?shù))的碳化物外,并有強(qiáng)韌兼?zhèn)涞男阅?,且能兼作冷模鋼和熱模鋼。
(一)萊氏體鋼
以Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo、Cr12Mo1V1、Cr12 W等鋼種為代表。高碳高鉻加鉬、釩以細(xì)化組織。
LD(7Cr7Mo3 V2Si)和GM(9Cr6W3Mo2V2)鋼稱(chēng)(chēng)為半高鉻鋼,特點(diǎn)(diǎn)是韌性較高,耐磨性好、淬透性高。含碳量降低使碳化物均勻程度大大改善,但退火及調(diào)質(zhì)(zhì)工藝較為復(fù)雜。退火工藝為860℃ 2~3 h,740℃ 5~6 h緩冷,500℃出爐。最終熱處理,LD加熱溫度為1100~1150℃分級(jí)淬火,550~600℃三次回火。GM加熱溫度1100-1160℃分級(jí)淬火,520-560℃三次回火。
Cr12型鋼的淬火組織中有共晶碳化物、顆粒狀及點(diǎn)(diǎn)狀殘留碳化物、淬火馬氏體及殘留奧氏體,由于馬氏體很細(xì),在顯微鏡下看不到馬氏體針葉,僅可觀(guān)察到明顯的奧氏體晶界,基體呈白色。如果采用熱油或硝鹽冷卻時(shí)(shí),侵蝕后基體呈黃褐色,晶界不易顯示。這是由于馬氏體在熱油或硝鹽冷卻過(guò)(guò)程中稍受回火所造成。隨著(zhù)淬火溫度提高,晶粒度逐漸長(zhǎng)(cháng)大,顆粒狀碳化物逐漸溶解,殘留奧氏體數(shù)量隨之增加。如果溫度過(guò)(guò)高,會(huì)(huì )引起晶粒粗大,晶粒邊界熔化,冷卻后得到網(wǎng)(wǎng)狀碳化物及黑色組織組成的過(guò)(guò)燒組織。