50CrMo4 淬火后金相组织异常

张国忠

由于我们是第一次用50CrMo4 做温锻产品，产品直接用温锻余热淬火，然后经过高温回火。
700度 淬火后硬度是58-60HRC  ,淬火后发现金相组织里出现白色的组织有点不解请高手指点
图像分别是200x 500x 1000x

热工女将

淬火马氏体，白色是不是没腐蚀好，重抛一下试，看是否还在

张国忠

热工女将 发表于 2011-7-29 22:22
淬火马氏体，白色是不是没腐蚀好，重抛一下试，看是否还在

每个淬火样件都有这种情况的 会不会是参余奥氏体呢？而且回火组织中出现了这种组织请看图

583858602

应该叫残余奥氏体吧？应该不会是。因为残余奥氏体形成原因是由于马氏体相变过程中，已发生相变后的组织会发生膨胀，从而对未发生相变的奥氏体组织发生挤压，从而使其承受很大的挤压力而无法发生相变（马氏体相变是一个体积膨胀相变，奥氏体受到挤压没办法发生相变，因而受到压制得以保留）。从图中来看，白色的区域是很大，周围的马氏体区域并没有将其挤压，因此不可能是残余奥氏体。相反，从你的工艺来看，我更倾向于先共析铁素体。由于你采用的是余热淬火，因此很难保证温度的均匀性，当局部温度低于A3线，从而导致发生部分的先共析转变。根据你下面提供的内容，经过回火依然会存在，基本上可以断定该组织不是残余奥氏体。因为残余奥氏体属于亚稳相，在回火的过程中，位错等缺陷会消失，承受高应力状态的残余奥氏体会变成正常状态下的奥氏体，此时回火后的冷却过程中，残余奥氏体会发生珠光体相变，会消失。这点在一些高速钢中有应用，为了消除残余奥氏体，往往会采用多次回火的方式。其实判断方法很简单，打一下显微硬度。通常F<A。

张国忠

583858602 发表于 2011-8-1 15:28
应该叫残余奥氏体吧？应该不会是。因为残余奥氏体形成原因是由于马氏体相变过程中，已发生相变后的组织会发 ...

谢谢，你说的意思基本明白可能是铁素体的，我前两天刚做了表面淬火的金相报告就说的残余奥氏体，由于残余奥氏体相对比较的多，导致矫直的时候很多轴断裂。请看下图

翔宇

583858602 发表于 2011-8-1 15:28
应该叫残余奥氏体吧？应该不会是。因为残余奥氏体形成原因是由于马氏体相变过程中，已发生相变后的组织会发 ...

你对不是残奥的分析很好，但是对于是“先共析铁素体”这一说法，我不赞同。先共析铁素体和基体有明显的界限，而且一般量较少。而这张图的白色区很大，而且和基体没有明显界限。所以我认为不是先共析铁素体。我赞同热工女将的观点，淬火马氏体，没有腐蚀好造成的。从第二张500X的图片（楼主图片倍数标错，第一张应该1000X，第三张应该为200X）左边部分也可以看出白色区里的马氏体。

翔宇

张国忠 发表于 2011-8-1 15:54
谢谢，你说的意思基本明白可能是铁素体的，我前两天刚做了表面淬火的金相报告就说的残余奥氏体，由于残余 ...

残奥多了，校直就容易断裂吗?

热工女将

107556这张图片上白色的是残余奥氏体,较多

583858602

张国忠 发表于 2011-8-1 15:54
谢谢，你说的意思基本明白可能是铁素体的，我前两天刚做了表面淬火的金相报告就说的残余奥氏体，由于残余 ...

呵呵，我的意思是当组织无法判断的时候，你可以做一下显微硬度分析，这样的结果比较精确，也比猜测的效果要好，毕竟这几种组织的硬度相差较大，很容易判断。至于鉴定报告，更多的只能是定性的分析，如果用显微硬度这种数值化的分析，会相对要精确很多。看您的这些照片中，白色区域应该不算很小，可以尝试打硬度

583858602

翔宇 发表于 2011-8-1 16:38
你对不是残奥的分析很好，但是对于是“先共析铁素体”这一说法，我不赞同。先共析铁素体和基体有明显的界 ...

呵呵，您的说法很对，我也只是从他的工艺上来说判定可能存在先共析铁素体，其实可以尝试打硬度判断组织，比我们这样瞎猜要好很多。残余奥氏体应该可以导致矫直过程中发生断裂。其原因无非就是组织应力导致的。

翔宇

583858602 发表于 2011-8-2 08:56
呵呵，您的说法很对，我也只是从他的工艺上来说判定可能存在先共析铁素体，其实可以尝试打硬度判断组织， ...

引用论坛上版主杨工（孤鸿踏雪）对残奥的看法：关于残奥
“残余奥氏体是软而粘的高温相，是一种非稳定相，时效变形会引起工件尺寸改变；在磨削过程中，会产生磨削裂纹；还会形成软点，降低淬火硬度，使工具钢疲劳强度下降。
   但其有利的一面是：残余奥氏体具有高的冲击韧度，可吸收形变能，缓冲工件淬火应力，减轻开裂倾向；此外，还有控制麻点形成的功能，并可利用它的相变超塑性，矫正淬火变形。马氏体+部分残奥，是一种强韧化复相组织；在交变应力作用下，可提高滚动轴承钢的疲劳强度；可防止齿轮的齿面发生点蚀；还可平衡（补偿）马氏体因回火分解所引起的体积变化 ”
我被灌输的知识也是残奥可以减轻开裂倾向。不知谁对否？

孤鸿踏雪

张国忠 发表于 2011-8-1 15:54
谢谢，你说的意思基本明白可能是铁素体的，我前两天刚做了表面淬火的金相报告就说的残余奥氏体，由于残余 ...

从这两幅图片的白色部分形态看，应该是残奥无疑。但50CrMo4的含碳量并不高，在什么条件下淬火会出现这么多残奥呢?l楼主是否做过材质分析？

张国忠

翔宇 发表于 2011-8-2 09:06
引用论坛上版主杨工（孤鸿踏雪）对残奥的看法：关于残奥
“残余奥氏体是软而粘的高温相，是一种非稳定相 ...

残奥的量还是要有个度的，不是越多越好，残奥多了说明马氏体针比较的粗大，马氏体之间会产生很大的应力导致断裂形成微裂纹源。

张国忠

孤鸿踏雪 发表于 2011-8-2 09:52
从这两幅图片的白色部分形态看，应该是残奥无疑。但50CrMo4的含碳量并不高，在什么条件下淬火会出现这么多 ...

我们是温锻产品，是1025度的锻造温度，然后入油温度是600度到700度之间淬火（油温70度 ）HRC60 然后580度回火HRC38，材质报告书显示是

C 0.51 Si 0.30 Mn 0.72 P 0.011 S 0.013 Al  0.026 Cr 1.08 Mo 0.21 Ni 0.10

583858602

翔宇 发表于 2011-8-2 09:06
引用论坛上版主杨工（孤鸿踏雪）对残奥的看法：关于残奥
“残余奥氏体是软而粘的高温相，是一种非稳定相 ...

学习金属材料方面知识千万不要有固定思维。同样是硫元素，我们有时候说他是有害的，因为他能降低材料热脆性。但是硫有时候又是有益元素，比如说易切削钢中会刻意加入一定量的硫元素，起到润滑的作用。像P，我们总说他具有低温冷脆，但是有些钢会通过固容P来提高材料的耐蚀性和强度。至于您所说的残余奥氏体，亦是如此。这根他的服役条件、组织、位置都有很大关系。杨工的说法我觉得要辩证的去看待。残余奥氏体软是相对的，相对马氏体而言，他们是软的。但是一般残余奥氏体由于受到周围马氏体的组织应力作用，里面存在大量的高密度位错，这点我在透射电镜已经观察过，说明其内部加工硬化还是比较严重的。同时残余奥氏体是从高温态直接冷却下来的，以40Cr为例，他的含碳量应该在0.4%，室温下的奥氏体含碳量非常低，因此可以认为其为一种过饱和的固溶体，碳在残余奥氏体中有一个固容强化的作用。当然与马氏体不同，残余奥氏体仍然是面心立方结构，因此塑性优于马氏体（马氏体可以简单的看成过饱和的铁素体），因此在马奥体联合体在变形过程中，马氏体由于没有塑性，裂纹到达马氏体中，会直接穿过。相反，当裂纹经过残余奥氏体尖端的时候，残余奥氏体会发生变形，使得裂纹尖端发生钝化，从而提高材料的韧性（还有一种说法是，在一些钢种中，材料变形会诱发残余奥氏体发生马氏体相变，从而使得裂纹钝化）。通常要求残余奥氏体为粒状或者包裹着马氏体。如果说残余奥氏体是带状的时候，由于其强度低于马氏体强度，因此材料在受到拉应力的过程中，其区域就相当于一个裂纹。此时材料的强度自然会下降。

zhang

张国忠 发表于 2011-8-2 11:51
我们是温锻产品，是1025度的锻造温度，然后入油温度是600度到700度之间淬火（油温70度 ）HRC60 然后580度 ...

这个材料600-700℃能淬上火，楼主描述错误吧！

张国忠

zhang 发表于 2011-8-2 13:27
这个材料600-700℃能淬上火，楼主描述错误吧！

实际情况就是这个样子的。


我们也用42CrMoS4材料做温锻的，工艺也是差不多的，淬火HRC55 回火HRC37 就没有发生过上面的金相缺陷。

孤鸿踏雪

张国忠 发表于 2011-8-2 11:29
残奥的量还是要有个度的，不是越多越好，残奥多了说明马氏体针比较的粗大，马氏体之间会产生很大的应力导 ...

“残奥多了说明马氏体针比较的粗大”？请问，马氏体针粗针长与残奥数量有关吗？

孤鸿踏雪

张国忠 发表于 2011-8-2 11:51
我们是温锻产品，是1025度的锻造温度，然后入油温度是600度到700度之间淬火（油温70度 ）HRC60 然后580度 ...

     1025°C锻造属于温锻范畴？
   “然后入油温度是600度到700度之间淬火（油温70度 ）HRC60”，
    正如16#楼张先生所疑：什么材料在600~700°C如有还能淬硬至60HRC？看来楼主是用火色法判断温度了，这个判断也太离谱了吧？

张国忠

孤鸿踏雪 发表于 2011-8-2 13:51
“残奥多了说明马氏体针比较的粗大”？请问，马氏体针粗针长与残奥数量有关吗？

我看金相判断的  如有错误，请指教