金相检验 教学课件 作者 张博 5工具钢的金相检验.ppt

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1、工具钢的金相检验张博工具钢的分类碳素工具钢T8T10T12低合金工具钢CrWMn、9CrSi高合金模具钢3Cr2W8V、Cr12、Cr12MoV、5CrMnMo、5CrNiMo高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2工具钢概述碳素工具钢是用于制造刃具、模具、量具机其它工具。工具钢都要求高硬度和高耐磨性，故碳素工具钢含碳量在0.70以上，而且都是优质或高级优质钢。常用的牌号有T7～T13T7A～T13A。热处理：球化退火＋机加工＋淬火＋低温回火，组织为隐针马氏体＋颗粒状碳化物，硬度大于62HRc金相检验项目球化退火组织：球状或球状＋片

2、状混合组织。评级1～6级网状碳化物：1～4级脱碳层：钢材热加工时，由于表面与炉气的氧化反应，失去部分或全部的碳量，造成钢材表面碳量降低的区域。等于全脱碳层和部分脱碳层厚度之和。金相检验项目全脱碳层：全部为铁素体组织，边缘至最初出现有珠光体或其它组织的部分为止。部分脱碳层：由全脱碳层终端至心部组织出现处为止。石墨碳：游离石墨碳是碳素工具钢容易产生的一种缺陷。原因是退火温度高，时间长，冷却缓慢，多次退火。呈灰黑色的点状或不规则形状，其周围由于脱碳，铁素体数量较多，珠光体数量相应减少。危害是降低强度，增加脆性，易产生崩折现象，是不允许存在的

3、缺陷。金相检验项目正常的淬火组织：细小针状马氏体和弥散分布的渗碳体。不正常的淬火组织：欠热组织→有非马氏体过热组织→马氏体针粗大，残余奥氏体增多，渗碳体颗粒减少过烧组织→除马氏体针粗大外，晶界熔化。碳素工具钢正常组织碳素工具钢T8T10T12工具钢淬火前通常进行锻造处理和球化退火预备热处理碳素钢缺陷组织碳素钢缺陷组织碳素钢缺陷组织碳素钢与合金钢球化退火组织比较低合金模具钢的组织冷作模具钢金相检验冷作模具钢用于制造使在冷态下金属变形的模具。如冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。常用的牌号有9CrSi、CrWMn、9Mn2、GCr15、Cr12、

4、Cr12MoV等。热处理：预备热处理是球化退火，最终热处理是淬火＋低温回火，组织是隐针马氏体＋颗粒状碳化物，硬度大于62HRc。金相检验项目共晶碳化物不均匀度：珠光体球化：二次碳化物网：淬火组织：一次硬化马氏体针≤2级，二次硬化马氏体针≤3级晶粒度：10～12级冷作模具钢的组织锻造未能改善的严重网状碳化物热作模具钢金相检验热作模具钢是用于制造使金属在高温成型的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。目前常用高韧性热锻模钢有5CrMnMo5CrNiMo制作热锻模，高热强钢有3Cr2W8V制作热挤压模、压铸模。热作模具钢的碳含量为0.30～0

5、.6%之间，加入合金元素Cr、Ni、Si、Mn，是为了提高钢的基体强硬度和淬透性，加入Mo、W、V是为了提高钢的回火稳定性和增加耐磨性。热作模具钢金相检验5CrMnMo、5CrNiMo预备热处理是球化退火，最终热处理是淬火＋中温回火，组织是回火屈氏体，硬度大于40～48HRc。3Cr2W8V预备热处理是球化退火，最终热处理是淬火＋中温回火，组织是回火马氏体＋颗粒状碳化物＋少量残余奥氏体，硬度在45HRc左右。热作模具钢金相检验项目原材料带状组织碳化物偏析带热处理组织碳化物网球化质量热作模具钢正常组织热作模具钢缺陷组织高速工具钢的金相检

6、验高速工具钢它具有高硬度、红硬性和耐磨性，当其切削刃的温度达到600℃时，仍能保持其高硬度、高耐磨性。常用的牌号有W18Cr4VW6Mo5Cr4V2W6MoCr4V3W2Mo9Cr4VCo8W10Mo4Cr4V3Al等。高速工具钢预备热处理是球化退火。最终热处理是淬火＋三次高温回火，组织是回火马氏体＋颗粒状碳化物＋少量残余奥氏体，硬度在62～64HRc左右。金相检验项目共晶碳化物不均匀度：按GB/T9943－1988，分带状和网状两个系列脱碳层深度晶粒度特大晶粒：萘状断口，晶粒特别粗大，断口表现为鱼鳞状的花斑。异常晶粒：在大晶粒中有许

7、多小晶粒，浸蚀后色泽较深，有点状物析出。金相检验项目过热组织：以晶粒边界碳化物的溶解程度和在冷却过程中析出网状碳化物程度来确定过热程度，尖角→拖尾→半网→网状过烧组织：出现铸态黑色莱氏体及共晶体回火组织：充分时，看不见奥氏体晶粒，整个视场呈黑色回火马氏体。一般回火程度时，各别区域或碳化物堆积处有白色区域。回火不足时，较大部分白色区存在，并可见淬火晶粒。高速钢正常组织铸态组织：莱氏体钢，屈氏体＋马氏体＋莱氏体退火组织：索氏体加碳化物淬火组织：马氏体＋30%左右的残余奥氏体＋碳化物回火组织：回火马氏体＋少量残余奥氏体＋碳化物。回火过程中组

8、织变化：马氏体→回火马氏体；残余奥氏体→马氏体→回火马氏体；残余奥氏体→马氏体→碳化物；回火过程中性能变化：强度和硬度提高，耐磨性提高。高速钢正常组织高速钢正常组织高速钢缺陷组织高速钢缺陷组织高速钢缺陷组织高速钢失效案例