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合金工具鋼常見組織缺陷的淬火脫碳
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2022-09-07 | 172 次瀏覽 | 分享到:
合金工具鋼常見組織缺陷的淬火脫碳
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  合金工具鋼常見組織缺陷的淬火脫碳

  

  一般來說,毛坯上的脫碳層是通過機械加工切割的,最終檢測到的脫碳層其實就是淬火加熱時的脫碳層。低碳合金工具鋼淬火脫碳層具有共同的組織特征。

  

模具鋼


  當模具鋼表面脫碳至碳的質量分數為0.6%~0.8%時,脫碳組織中仍可見殘留的碳化物,但數量少于中心正常組織。脫碳至含碳量0.4%~0.6%時,淬火后的黑白帶組織變為交叉分布的針狀馬氏體組織,沖蝕后呈灰白色,比中心正常的淬火黑白帶組織淺得多。馬氏體針一般較長,500倍可以清晰看到;低溫回火后,雖然脫碳區顏色普遍較深,但該區顏色仍比中心正常區淺。對于正常樣品,由于拋光時對表面的倒角或不當侵蝕,有時表層也會出現較淺的顏色,這與表面脫碳無關。因此,在鑒別表面是否有脫碳現象時,需要表現出表面的針狀結構特征,不能僅憑顏色變化而導致誤判。

  

  如果鋼的表面進一步脫碳,當表面碳的質量分數低于0.4%時,表面的脫碳組織中會出現低碳馬氏體,長板條成排分布,侵蝕后顏色比中心深。回火后,其顏色仍比正常中心組織暗。此時要注意消除因儲存在樣品與嵌體材料間隙中的腐蝕劑回流到樣品表面而產生的二次腐蝕現象。沖蝕后必須以成排分布的板條馬氏體為準,脫碳層的深度不能只通過顏色的深淺來判斷。

  

  如果碳嚴重脫碳,表面低碳馬氏體淬火組織中會出現網狀鐵素體,甚至是連續分布的純脫碳層鐵素體。此時,試樣必須被侵蝕直至出現鐵素體晶界,僅當試樣表層為白色時,不能判定為純脫碳層。當脫碳嚴重到出現純脫碳層時,總脫碳深度可能大于精磨余量,工件可能報廢。

  

  早期磨損報廢的刀具非工作面脫碳層的顯微組織為最外層鐵素體+低碳馬氏體,第二層為成排低碳馬氏體,內層為針狀馬氏體,中心為正常調質組織。脫碳層總深度約為0.8毫米..仔細觀察表層組織中的鐵素體,發現鐵素體網絡夾在兩層低碳馬氏體之間,工件最上層是低碳馬氏體層。由此可以推測,在淬火前的工藝中已經形成了脫碳層,但在加工中并沒有完全切斷。淬火時沒有進一步脫碳,少量碳滲入表面,導致表層出現三明治結構。據推測,淬火加熱是在保護氣氛中進行的。但淬火時滲入的碳畢竟很少,工件脫碳層很深,工件早期磨損報廢。


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