W6M05Cr4V2钢形变诱发析出碳化物及规律
对W6Mo5Cr4V2钢经1240℃奥氏体化后于750~1150℃形变0~65%并直接淬火过程中诱发析出的碳化物进行研究,结果表明:
W6Mo5Cr4V2钢在750~1150℃形变淬火过程中均诱发析出了直径约1~2μm,具有立方NaCl晶型的MC型碳化物;
碳化物的析出量与形变参数有关,随形变温度的提高,950℃形变达到峰值,随形变量的增大,碳化物的析出量由该形变温度下奥氏体的组织状态决定,较高温(950℃以上)形变时达到极大值而下降并趋于稳定,而低温形变时则逐渐增大到恒值。
发个高速钢图片,供大家参考。
1、 光学放大倍数:500×
2、 浸蚀剂:8%硝酸酒精
3、 材料及状态:ZGW18Cr4V 回火
4、 处理:820℃预热,1240℃分级淬火,560℃回火3次,每次1小时。
5、 组织及说明:共晶莱氏体回火后仍清晰地分布在晶界上呈骨骼状,马氏体和残余奥氏体已全部分解,黑色部分由未溶解的索氏体、屈氏体和回火马氏体组成。63~64HRC。
1、 光学放大倍数:500×
2、 浸蚀剂:8%硝酸酒精
3、 材料及状态:ZGW18Cr4V 回火
4、 处理:820℃预热,1260℃分级淬火,560℃回火3次,每次1h。
5、 组织及说明:共晶莱氏体仍分布于晶界上,马氏体和残余奥氏体已全部分解。黑色组织由未溶的 索氏体、屈氏体和回火马氏体组成。63~64HRC。
高速钢等温截面图:
高速钢回火图:
141# 天山雪莲
560°C×1min×3次回火→(510±10)°C×1.5min蒸汽处理。
是把h错写成min,还是又有新工艺?
高速钢淬火加热的温度范围,可以根据不同类型不同规格的刀具,在上下限温度之间进行适当的选择;但是,对于刀具处理怎样保证红硬性是选择淬火加热温度的关键。
高速钢淬火要单纯达到硬度要求是比较容易的,以W18为例,常规的淬火温度是1270℃,你就是使用淬火温度1200℃,硬度都能达到63HRc,但是完全丧失红硬性,对于高速钢刀具来说,后果是非常严重的。
高速钢的临界点AC1一般在820℃左右,如果象一般过共析钢那样,只加热到AC1以上50~70℃的温度,高速钢中的大量的高熔点合金碳化物根本无法溶解,淬火后达不到高硬度且回火稳定性极差,用较低的温度回火,硬度就直线下降,也就是说没有红硬性,所以必须用高于AC1400℃以上的温度进行淬火加热。
在此温度下加热还有许多的过剩的碳化物未溶于奥氏体中,其作用可阻止晶粒的长大。如果温度过高,晶粒会显著长大,并在晶界上形成网状碳化物(过热);如果温度再高,则会使晶界发生熔化,出现共晶莱氏体(过烧)。严重过热或过烧的刀具脆性很大,是无法使用的。
高速钢刀具在热处理之前的组织状态应为索氏体+合金碳化物;
高速钢刀具加热到AC1以上的预热温度,便发生第一次组织转变,这时铁素体开始转变为奥氏体,而合金碳化物溶解很少,奥氏体中的含碳量和合金元素含量都非常低。随着加热温度的提高,碳化物逐步向奥氏体溶解,从而使奥氏体中的含碳量和合金元素含量增加。
我的一篇文章《合金钢的水爆淬火》发表于《热加工工艺》1985年第1期,讲的是合金钢Cr12MoV和GCr15在盐浴中加热后,经过74℃以上的热水,水爆几秒后再油冷,硬度均匀、清洗方便。因为74℃以上的热水在低温阶段的冷却速度比油还慢。后来,有人用沸水淬火代替W18、M2的调质。加热温度845~855℃,水温≥75℃,水爆2~4秒,硬度35~43HRC。
感谢前辈传经送宝啊!在下受益匪浅。
周工,高速钢采用沸水淬火进行“调质”处理,其加热温度比用油冷却更低一点吧?水爆时间的掌握应该是很关键的;水爆冷却后是否还要转入其它介质进行冷却?
高速钢的水爆淬火的水爆时间越长硬度越高,反之越低,水爆后空冷。在855℃以下加热,合金碳化物不会溶解,845~855℃淬火,本质上相当于碳钢热处理,水爆淬火后可以直接转机械加工铲削,效率大大提高。
请问周工:水爆后不需回火吗?
合金钢的水爆淬火要回火的,高速钢不要,因为目的不同。
周工:高速钢水爆淬火应该是适应改善机械加工铲削性能的,因为不用回火,确实提高了效率,是一个非常好的方法。它和高速钢“调质”处理不同的是不能细化碳化物,在这一点上作用还是应该有差异的吧?也就是说,可以根据不同的目的,选择不同的热处理方式。
理解是否恰当,请指正。
160# 所以因为
完全同意你的观点,高速钢的调质和毛淬火控制要方便些。
是不是你的保温时间过长了啊
高速钢在加热过程中,溶解最快的是Cr,其次是W和Mo,比较难溶解的是V的碳化物。淬火加热中碳化物的溶解程度对刀具热处理后的性能有很大的影响(值得注意的是,仅仅硬度是不能代表的)。如果碳化物溶解良好,马氏体中的合金度就高,刀具就具有高的硬度和红硬性。碳化物溶解既要良好,而又不能出现过热现象,所以,采用合适的加热温度和加热时间是非常重要的。
高速钢刀具加热温度偏低,奥氏体中的含碳量和合金元素就低,虽然反映在硬度上不是很明显,但会丧失红硬性。
相反,高速钢刀具加热温度过高,则晶粒度明显增大,同时碳化物发生变形并逐步沿着晶界扩展连成碳化物网状,这就是高速钢的过热。
如果温度继续升高,晶界首先发生熔化,便会出现共晶莱氏体和黑色组织,这就是过烧了。