1、1工具鋼的金相組織工具鋼的金相組織金相分析技術之第十四講金相分析技術之第十四講 2工具鋼珠光體形態碳素工具鋼經球化退火后，由于熱處理工藝的不同，出現各種不同形態的珠光體組織。珠光體形態對材料的硬度、加工性能、熱處理變形量都有一定的影響。如片狀珠光體的硬度較高，機械加工表面光潔度差，熱處理淬火變形大。所以，對退火狀態的珠光體形態有一定的要求。碳素工具鋼珠光體形態評級：13級以片狀珠光體含量為主要評定依據，46級以小球狀或球狀珠光體含量為主要評定依據，710級以粗片狀珠光體含量為主要評定依據。3500 細片狀珠光體含量占60%，其余為點狀或小球狀珠光體。評定級別為1級。4500 細片狀珠光體含量占

2、3040%，其余為小球狀珠光體或點狀珠光體。評定級別為2級。5500 細片狀珠光體含量占10%左右，其余為點狀或小球狀珠光體。評定級別為3級。6500 小球狀珠光體占50%，其余為球狀珠光體。評定級別為4級。7500 球狀珠光體占70%，其余為小球狀珠光體。評定級別為5級。8500 球狀珠光體占90%，其余為小球狀珠光體。評定級別為6級。9500 粗片狀珠光體占10%，其余為球狀或小球狀珠光體。評定級別為7級。10500 粗片狀珠光體占30%，其余為球狀或小球狀珠光體。評定級別為8級。11500 粗片狀珠光體占60%，其余為球狀或小球狀珠光體。評定級別為9級。12500 粗片狀珠光體占90%，

3、其余為球狀珠光體。評定級別為10級。13碳素工具鋼網狀碳化物評級熱壓力加工（鍛造）和冷卻速度過小，碳化物將沿著奧氏體晶界析出。網狀碳化物增加鋼的脆性，使鋼的機械性能大大降低。網狀碳化物在一般球化退火或淬火過程中不能消除，必須采用高溫正火才能消除。網狀碳化物一般在正常淬火和低溫回火時能清楚觀察到。一般要求鋼材不能有完整的網狀滲碳體存在，即網狀級別應3級。14500 浸蝕劑4%硝酸酒精溶液。粒狀碳化物均勻分布，評定級別為1級。15500 粒狀碳化物均勻分布，有少量碳化物呈線段狀。評定級別為2級。16500 斷續碳化物形成半網趨勢。評定級別為3級。17500 斷續碳化物呈不完全封閉的網狀。評定級別為

4、4級。18500 斷續碳化物呈封閉的網狀。評定級別為5級。19馬氏體針葉長度評級隨著淬火溫度的高低和保溫時間的長短，馬氏體針葉長度有所不同。加熱溫度越高，保溫時間越長，馬氏體的針葉越大。粗大的馬氏體表明淬火時過熱，它使鋼的機械性能變壞。馬氏體針葉長度應在淬火狀態下檢驗，回火后馬氏體的針葉則不易識別。鋼材淬火后要求有細小的馬氏體，高碳鋼刀具一般要求馬氏體針葉長度2級。20500 細針狀馬氏體，針的長度1.5mm。評定級別為1級。21500 細針狀馬氏體，針葉長度為1.52.5mm。評定級別為2級。22500 針狀馬氏體，針葉長度為2.54mm。評定級別為3級。23500 針狀馬氏體，針葉的長度為

5、46mm。評定級別為4級。24500 粗針狀馬氏體，馬氏體的針葉長度為68mm。評定級別為5級。25500 粗針狀馬氏體，針葉長度為812mm。評定級別為6級。26500 粗針狀馬氏體，針葉長度為1216mm。評定級別為7級。27500 粗針狀馬氏體，針葉長度為1625mm。評定級別為8級。28500 粗針狀馬氏體，針葉長度為2550mm。評定級別為9級。29500 粗針狀馬氏體，針葉長度為50mm。評定級別為10級。30碳素工具鋼淬火后屈氏體含量的評定用高碳鋼制成的工具，一般要求刃部必須完全淬透，以保證刀具具有高硬度和耐磨性。但是，在較大的截面處不可能完全淬透，并為了保證其具有一定的韌性，所

6、以，允許存在一定數量的屈氏體。屈氏體數量的評定可用目測法、面積法、重量法 等進行測定。屈氏體，在淬火的狀態下進行測量觀察，比較清晰。31500 屈氏體含量占4%，基體為淬火馬氏體（沒有顯示出來）。32500 屈氏體含量為10%。33500 屈氏體含量為25%。34500 屈氏體的含量為75%。35500 屈氏體的含量為85%。36500 屈氏體的含量為100%。37T7A、T12A鋼熱軋、鍛造、退火狀態下的組織T7A、T12A分別是平均含碳量為0.7%和1.2%的高級優質碳素工具鋼。是碳素工具鋼中的兩種比較典型的鋼種。T7A鋼是亞共析鋼，成分接近共析鋼成分。T12A是過共析鋼。碳素工具鋼的使用

7、不僅要了解其淬火前、后的組織形貌，還要了解其原材料的組織形態。38500 4%硝酸酒精浸蝕。 T7A熱軋組織，片狀珠光體和少量鐵素體。對機械加工和熱處理不利，必須進行球化退火。39500 4%苦味酸酒精浸蝕，T7A正常退火狀態組織，由于含碳量低于共析鋼成分，退火總有一定的片狀珠光體。采用循環退火可使球化效果更好。40500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A熱軋狀態組織。為片狀珠光體和網狀碳化物。熱軋未經球化退火，硬度高機械加工性能差，淬火容易變形或過熱，必須經球化退火才能使用。41500 T12A 4%硝酸酒精浸蝕。鍛造后緩冷，組織為片狀珠光體和網狀碳化物。必須消除網狀碳化物和球化處理后才能使用。

8、42500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A退火組織。780保溫3小時后爐冷。球狀珠光體。由于保溫時間短，有很多點狀珠光體。43500 4%苦味酸酒精浸蝕。T12A 850保溫3小時后爐冷，淬火溫度過高，產生了片狀珠光體。44T7、T10、T11鋼的淬火和淬火-回火組織碳素工具鋼淬火后，需要進行低溫回火處理。回火溫度一般在200稍下。保溫時間30分鐘左右，得到回火馬氏體組織，并且，有一定數量的碳化物。硬度在HRC62HRC64左右。45500 T7鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160硝鹽保溫2分鐘后空冷。46500 T7鋼，淬火組織-回火組織。170

9、回火保溫1小時。為回火馬氏體和少量的碳化物。含碳量低韌性較好。47500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160硝鹽保溫2分鐘后空冷48500 T10鋼，淬火組織-回火組織。170回火保溫1小時。組織為回火馬氏體和少量的碳化物。49500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫4分鐘后空冷50500 T10鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫1分鐘后空冷51500 T10鋼淬火組織。針狀回火馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火

10、組織。淬火工藝為820，170硝鹽保溫1分鐘，220 硝鹽中停留15分鐘，后空冷52500 T11Cu鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，水中冷卻。53500 T11Cu鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160170 硝鹽中停留2分鐘后空冷。54500 T11Cu鋼淬火-回火組織。針狀回火馬氏體、碳化物。淬火工藝為780水冷 ，180 回火。55500 T12鋼淬火組織。針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。為正常淬火組織。淬火工藝為780，160 硝鹽中停留2分鐘后空冷。56500 T12鋼淬火組織。粗針狀馬氏體

11、、碳化物及殘余奧氏體。淬火工藝為830，水冷。57500 T12鋼淬火組織。粗針狀馬氏體、碳化物及殘余奧氏體。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷。58500 T12鋼淬火-回火組織。回火馬氏體、碳化物及。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷，回火180保溫1.5小時。59500 T12鋼淬火-回火組織。淬火馬氏體、回火馬氏體、碳化物及。淬火工藝為830， 160 硝鹽中停留2分鐘后空冷，回火180保溫30分鐘。回火保溫時間短。60500 T12鋼，球化退火不均勻組織。有球狀和粗大棱角狀碳化物。61500 T12鋼，球化退火不均勻組織。有球狀、片狀珠光體和粗大棱角狀碳化物。過熱標志。62500 T12鋼，網狀碳化物。淬火馬氏體和網狀碳化物。63500 T12鋼，過燒組織。粗大馬氏體和沿晶界分布的裂紋。64500 T12鋼，碳化物不均勻組織。淬火-回火。回火馬氏體和堆積碳化物。65500