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锻件淬火冷却时的组织转变

   W18Cr4V高速钢在1290℃奥氏体化后的过冷奥氏体等温转变曲线图。可以看出,高速钢的过冷奥氏体有相当高的稳定性,珠光体转变最短孕育期约为0.5h,贝氏体转变约为0.lh,并且珠光体转变区和贝氏体转变区截然分开,在600-400℃区间是过冷奥氏体最稳定的区域。这些特征为高速钢实施各种淬火冷却方法提供了条件,高速钢淬火可用油冷、热油冷、高压气淬、一次(600℃)或几次分级淬火、等温淬火、分级加等温淬火等。
   应指出,高速钢从淬火温度冷却时,由于奥氏体中的碳及合金元素的溶解度随着温度降低而减少,有自奥氏体中析出碳化物的趋势。如果冷却速度比较快的话,不会有明显的碳化物析出。如果冷却时在760℃以上的范围内停留,或者比较缓慢地冷却到760℃,会自奥氏体中析出二次碳化物,锻件在760℃左右的温度时,析出作用特别强烈,在760℃以下吋,析出碳化物的速度急剧下降。
   在硝酸酒精侵蚀剂腐蚀的条件下,油淬、高压气淬和分级淬火(550-650℃)后的组织为隐晶马氏体、细针马氏体、残余奥氏体及剩余碳化物,其中,马氏体针及残余奥氏体分辨不清,原奥氏体晶界清晰可见,可评定奥氏体晶粒度。如果用三酸乙醇(苦味酸15%,硝酸10%,盐酸25%,乙醇50%)等侵蚀剂,马氏体针及残余奥氏体方可清晰地显现出来,进而可评定马氏体针的级别。
 
车轮锻件
 
   高速钢贝氏体等温淬火后的金相组织为黑针状贝氏体(约占30%)、马氏体、残余奥氏体及剩余碳化物
   已淬火的钢,在不经过中间退火而重复淬火时会出现晶粒的剧烈长大,在断口上有个别粗大的晶粒。其断口闪烁着像结晶萘一样的光泽,称为萘状断口,此时钢变得很脆。出现萘状断口的必要条件是在一次淬火后钢中存在着马氏体或贝氏体针状组织。再次加热时,在锻件加热过程中有碳化物沿针状组织边界析出,但这些碳化物是介稳定的,比较容易溶解,所以,在达到一定温度后,这些碳化物便开始溶解,阻碍奥氏体晶粒长大的作用消失,因此,在高温下某些晶粒迅速长大,造成晶粒大小的起著差异,这有利子少数粗大晶粒迅速吞并较小晶粒而剧烈长大。为了避免出现萘状断口,在两次淬火之间(例如刀具返修时)必须进行一次退火。在出现萘状断口后,若经过多次反复退火,可部分地予以消除,只有重新经过热压力加工才能完全消除。
 
 

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