『壹』 刀具鋼材問題
通常按照使用情況及相應的性能要求不同.將刃具鋼分為:碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼三類。衡量一個國家工具材料的水平常以高速鋼為標准.故重點討論之。
1.碳素刃具鋼
刃具鋼最基本的性能要求是;高硬度高耐磨性。高硬度是保證進行切削的基本條件,高耐磨性可保證刃具有一定的壽命.即耐用度。針對上述兩個要求.最先發展起來的是碳素刃具鋼。其合碳量范圍在0.65%~1.35%,屬高碳鋼.包括亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。
(1)碳素刃具鋼的熱處理工藝為淬火十低溫回火。
一般亞共析鋼採用完全淬火.淬火後的組織為細針狀馬氏體。過共析鋼採用不完全淬火.淬火後的組織為隱晶馬氏體十位溶碳化物.且由於未溶碳化物的存在,使鋼的韌性較低.脆性較大.所以在使用中脆斷傾向性大.應予以充分注意。 在碳素刃具鋼正常淬火組織中還不可避免地會有數量不等的殘余奧氏體存在。
(2)碳素刃具鋼在性能上有兩個缺點、一個不足。
即淬透性低.工具斷面尺寸大於15mm時.水淬後只有工件表面層有高硬度.故不能做形狀復雜、尺寸較大的刀具;紅硬性差.當工作溫度超過250℃,硬度和耐磨性迅速下降.而失去正常工作的能力;碳素刃具鋼從成分上看,不含有合金元素.淬火回火後碳化物屬於滲碳體型.硬度雖然可達HRC62 ,但耐磨性不足。
『貳』 淬火後為什麼要馬上回火
鋼淬火後得到馬氏體組織,根據含碳量不同還有可能有殘余奧氏體或碳化物回代,由於組織(除答了碳化物)都是亞穩定組織,在室溫下有向穩定組織轉化的趨勢,淬火後的回火可以加速這個趨勢。
『叄』 淬火後分別得到的組織有什麼區別
鐵碳合金中,含碳量小於0.3%,是板條狀馬氏體,亞結構為位錯;
含碳量大於1.0%,是片狀馬氏體,亞結構為孿晶;
含碳量在0.3%~1.0%之間為混合型結構,也可以是叫條片狀.
馬氏體(M)
馬氏體是一種過飽和的固溶體,是奧氏體通過無擴散型相變轉變成的亞穩定相.其比容大於奧氏體、珠光體等組織,這是產生淬火應力,導致變形開裂的主要原因.馬氏體具有很高的強度和硬度,其中片狀馬氏體硬度高於條狀約100HV.馬氏體形態多種多樣,但主要歸結為條狀和片狀兩大類,其精細結構可分位錯和孿晶,馬氏體與母相保持嚴格的晶體學位向關系.馬氏體硬度很高,並與含碳量有關,如T8鋼的馬氏體硬度可達62~65HRC.用4%硝酸酒精溶液或維列爾試劑腐蝕,可染成黑色.
(1)條狀馬氏體 主要形成於含碳量較低的鋼中,故常稱為低碳馬氏體,因其在200℃以上的高溫度形成,又稱為高溫馬氏體,又因其亞結構為高密度位錯,故又稱為位錯馬氏體.
條狀馬氏體具有優良的強韌性能,既有較高的強度,又有良好的塑性和韌性.其αk值和KIC值均比較高,冷脆性轉變溫度較低,在生產中是廣為應用的理想淬火組織,是一種強韌化組織.由於條狀馬氏體形成溫度較高,在淬火冷卻過程中,或在條狀馬氏體形成之後,碳原子仍有一定擴散能力在位錯線上偏聚,析出碳化物粒子,這就是條狀馬氏體的自回火現象,故條狀馬氏體往往被浸蝕成較深的顏色.
(2)片狀馬氏體 與條狀馬氏體相反,主要形成於含碳量較高的鋼中,又稱為高碳馬氏體,因其形成於200℃以下的低溫,又稱低溫馬氏體,又因其亞結構主要為高密度精細孿晶,故又稱為孿晶馬氏體.因為片狀馬氏體長大速度極快,約為106 108m m /s,一片馬氏體的形成時間僅為10-7s.高於1.4%C的片狀馬氏體常以爆發式形成,有時呈「Z」字形排列花樣.可見,片狀馬氏體形成時,會以極高速度沖擊先形成的片狀馬氏體,產生很高的應力場;而其又不易發生塑性變形來鬆弛這種應力,當應力超過材料的斷裂強度時,就會產生顯微裂紋.這是片狀馬氏體的先天性缺陷.這種先天性缺陷經充分回火,能夠自動焊合(孿合),其硬度約高於條狀馬氏體100HV.
(3)隱晶馬氏體 在實際生產中,高碳鋼或高碳高合金鋼正常加熱淬火時,由於原始奧氏體晶粒非常細小,所形成的馬氏體晶體極細,在光學顯微鏡下看不出馬氏體針的形態,稱為隱晶馬氏體或隱針馬氏體,一般中碳鋼快速加熱時,也會得到極細的奧氏體晶粒,淬火之後得到極細的條狀和片狀馬氏體的混合組織,在顯微鏡下看不出馬氏體的形態特徵,也是一種隱晶,例如感應淬火、激光淬火均可得到隱晶馬氏體.
(4)其他類型馬氏體 近年來的研究發現:一些鐵基合金中存在蝶狀馬氏體、薄板狀馬氏體、薄片狀馬氏體等形態,蝶狀馬氏體亞結構為高密度位錯,發現於Fe-Ni-C及Fe-Ni合金中;薄板狀馬氏體亞結構為完整的精細孿晶,發現於Fe-Ni-C和Fe-7Al-Zc合金中;薄片狀馬氏體又稱六方ε′馬氏體,其亞結構為大量層錯,發現於Fe-Mn,F-Ni-Cr不銹鋼中,增加了不銹鋼的脆性.
『肆』 碳鋼淬火,高溫回火後是什麼金相組織
1) 在心部組織評定標准中,大多數標准都是按照鐵素體的大小、形狀和數量評定級別的,低碳馬氏體很少有定性( 量) 要求, 在出現粗大馬氏體時, 選用哪種標准難以確認。 實際工藝條件下, 心部鐵素體和粗大馬氏體一般不會同時出現, 因此在以後制定標准時是否採用獨立評級圖需要加以考慮。
2) 對於心部組織的評定級別數和評級方法, 各相關行業標准中,級別數最少的為 5 級, 大部分為 6 級,最多達 8 級。 而且在實際檢驗中, 使用不同標准對同一圖片評定級別不同。 實際上檢驗的目的只是為保證產品質量,反映工藝水平,以便熱處理工藝員更好地調整工藝做出合格產品。 所以,在一般工藝規范內,心部組織的差異對最終性能的影響是否有必要分為 8 級還值得商榷,對於超出標准級別的組織, 可用大( 小) 於某級表示。 在所有的標准中均採用了 標准圖片比對法,這是目 前最適用、 最實用的方法。 有的標準例如JB /T 7710—2007、TB /T 2254—1991 對各級的鐵素體和馬氏體含量給了定量或半定量的規定, 這對臨界狀態組織評定的把握是十分有益的, 因此標准中對各組織的臨界數量的規定是必要的。
3) 縱觀各行業標准對滲碳淬火回火齒輪件心部組織的評級,各有其特點及優點,但也存在一定的局限性。 汽車行業的兩個標准 QC /T 262—1999 ( 2005) 、QC /T 29018—1999 中,都沒有心部組織的明確規定及相關圖譜。 中國汽車業現在發展迅猛, 需要在吸收各行業滲碳淬火工藝質量標准精華的基礎上, 制定細化的汽車行業滲碳淬火回火金相檢驗標准, 以減小技術交流時的障礙,促進我國汽車行業熱處理水平的提升。
4) 借鑒國外標准 ISO 6336- 5 2003,只對心部硬度及強度進行規定。
『伍』 馬氏體和奧氏體的區別是什麼
1、組成成分不同:
奧氏體一般由等軸狀的多邊形晶粒組成,晶粒內有孿晶。
馬氏體組織有兩種類型。中低碳鋼淬火獲得板條狀馬氏體,板條狀馬氏體是由許多束尺寸大致相同,近似平行排列的細板條組成的組織,各束板條之間角度比較大;高碳鋼淬火獲得針狀馬氏體,針狀馬氏體呈竹葉或凸透鏡狀,針葉一般限制在原奧氏體晶粒之內,針葉之間互成60°或120°角。
2、物理特性不同:
奧氏體塑性很好,強度較低,具有一定韌性,不具有鐵磁性。
板條狀馬氏體有很高的強度和硬度,較好的韌性,能承受一定程度的冷加工;針狀馬氏體又硬又脆,無塑性變形能力。
3、應用不同:
馬氏體不銹鋼能在退火、和硬化與回火的狀態下焊接,無論鋼材的原先狀態如何,經過焊接後都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區,熱影響區的硬度主要是取決於母材金屬的碳含量,當硬度增加時,則韌性減少,且此區域變成較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度,是避免龜裂的最有效方法,為得最佳的性質,需焊後熱處理。
奧氏體不銹鋼是不銹鋼類中鋼種最多、使用量最大的一種(約占整個不銹鋼產量的 65~70%)。最常用的奧氏體不銹鋼是 Fe-Cr-Ni 系合金(即美國的 AISI300 系);Fe-Cr-Ni-Mn 系(即美國 AISI200 系);特殊奧氏體不銹鋼等三種 。
(5)高碳鋼淬火後組織是什麼擴展閱讀:
馬氏體的三維組織形態通常有片狀(plate)或者板條狀(lath),但是在金相觀察中(二維)通常表現為針狀(needle-shaped),這也是為什麼在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結構為體心四方結構(BCT)。在中、高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特徵之一。
對鋼中馬氏體相變的特徵累積了較多的知識,又相繼發現在某些純金屬和合金中也具有馬氏體相變,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。廣泛地把基本特徵屬馬氏體相變型的相變產物統稱為馬氏體(見固態相變)。
『陸』 淬火以後不及時回火和及時回火以後組織和性能有什麼差別
你說的那種淬火來後及時自回火的工藝是調質工藝。 ============= 當零件經高溫淬火後,組織從高溫下的奧氏體變成馬氏體,形成了極大的組織應力,為了體現零件高硬度,,如淬後未回火或回火溫度時間不夠等,仍然存在著極大的殘余應力。 高碳鋼淬火後如不做回火處理,會有有較多殘余奧氏體存在時,磨削過程中會出現磨削裂紋。 中碳鋼鋼淬火後如不做回火處理,組織不平衡,晶粒較大(特別對於鑄件更是如此),影響材料性能。比如25鋼,如果調制,可以讓其在-20度時的機械性能達到一般退火狀態25鋼0度時的機械性能。但如果只淬火,那基本上是不能用了 追問: 哦,高速鋼回火超溫變軟再直接淬火可以達到標准要求嗎 回答: 你以為這是橡皮泥啊!還回火後再淬火!
『柒』 回火馬氏體與淬火馬氏體金相組織有什麼區別
馬氏體是一種碳在α-Fe晶格中的過飽和固溶體,形成於奧氏體快冷至Ms點以下。與其它固態相變不同,馬氏體相變沒有孕育期,屬於無擴散型相變,其形成數量隨溫度降低而增加,與等溫時間無關。低碳鋼中的條狀馬氏體和高碳鋼中的片狀馬氏體是最常見的兩種形態。馬氏體硬度較高,如T8鋼的馬氏體硬度可達62~65HRC,用4%硝酸酒精溶液或維列爾試劑腐蝕後,馬氏體會染成黑色。
回火馬氏體是鋼經淬火後在250℃以下進行低溫回火時形成的組織。其組織中馬氏體針狀晶的特徵依然保存,析出的碳化物成分稱為ε碳化物。在150~200℃回火時得到的回火馬氏體硬度約為800HV。回火馬氏體用4%硝酸酒精溶液腐蝕後,其形貌比淬火馬氏體更深,在光學顯微鏡下,形貌與下貝氏體(B下)相似,馬氏體內析出的ε—碳化物呈無規則分布。
回火馬氏體與淬火馬氏體的主要區別在於回火過程中碳化物的析出情況。淬火馬氏體是在快速冷卻過程中形成的,未經過回火處理,因此其硬度更高,但脆性也更大。而回火馬氏體經過了低溫回火處理,析出了部分碳化物,硬度有所降低,但韌性得到改善,使材料的綜合性能得到提升。
在實際應用中,回火馬氏體常用於製造需要高硬度和一定韌性的工具、模具及量具等。淬火馬氏體則主要用於製造要求極高硬度的工具和切削刀具等。
馬氏體組織的形成與溫度密切相關,不同溫度下的冷卻過程會導致馬氏體組織形態的改變。冷卻速度越快,形成的馬氏體組織越細小,硬度和強度越高,但韌性較差;冷卻速度較慢,則形成粗大的馬氏體組織,硬度和強度有所下降,但韌性較好。
總之,馬氏體組織的形成和性能取決於冷卻過程中的溫度和冷卻速度。通過適當的冷卻工藝,可以控制馬氏體組織的形態和性能,以滿足不同應用需求。