对高合金工具钢的金相分析

高合金工具钢的微观组织解释

通常，高合金钢具有与常规铁碳合金相同的结构相：铁素体，珠光体，马氏体和奥氏体。但是，固溶体可以吸收一定量的合金元素。

碳与某些合金元素（例如铬，钨和钒）形成复杂的碳化物。此外，碳在铁中的溶解度也会发生变化。添加诸如硅，铬，钨，钼和钒等合金元素会增加铁碳平衡图的α面积。添加镍和锰将扩大伽马面积。这些特性影响时间-温度转变，这对于高合金工具钢的热处理尤为重要。

高合金工具钢中碳化物的均匀分布可以通过粉末冶金工艺和随后的热等静压工艺来改善。这样就得到了均匀，无偏析的钢，特别适合于非常规工具的几何形状，而这些几何形状的机械制造成本很高。

图7：常规生产钢中的碳化物分布

图8：粉末冶金生产钢中的碳化物分布

冷加工高合金工具钢

冷作工具钢的主要结构是莱氏体。其粗组织通过热轧或锻造转变成具有大量初级碳化物的铁素体-珠光体基体。随后的完全退火工艺有助于使次级细碳化物成形。

图9：初始热成型后的冷作工具钢，与短时的最终氧化物抛光稍有不同，显示出在铁素体-珠光体基体中的大量初级碳化物（Mag：200x）

图10：完全热处理的冷作工具钢，表现出非常精细分散的二次碳化物和小的白色一次碳化物（Mag：200x）

热加工高合金工具钢

处于完全热处理条件下的热作工具钢理想地显示出回火马氏体基体，其中包含非常细的球状珠光体。化学成分不均匀会导致腐蚀问题。因此，重要的是通过热处理使来自主结构的偏析尽可能地均匀。

图11：显示偏析的热加工工具钢（Mag：100x）

塑料模具钢

塑料模具钢是一种耐腐蚀的工具钢，在热处理之前会显示出带有碳化物串的“非晶”马氏体。退火后，显示出细分散的碳化物。

图12：用5％的无定形无定形马氏体蚀刻而成的塑料模具钢，带有一串初级碳化物（Mag：100x）

图13：退火后的塑料模具钢显示出非常细的碳化物（Mag：500x）

转载请注明精川材料检测地址：www.jctest.vip