金相检验5-工具钢的金相检验.ppt

1、工具钢的分类：
碳素工具钢：T8T10T12
低合金工具钢CrWMn、9CrSi
高合金模具钢3Cr2W8V、Cr12、Cr12MoV、5CrMnMo、5CrNiMo
高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2成分及牌号
性能及用途
组织及缺陷成分：碳素工具钢是含碳量较高的钢，其含碳量在0.7％～1.3％之间，所以又称为高碳钢。
牌号：T7，T8，T9…T13等。硬度高，耐磨，可切削加工；
红硬性差；
只能制造尺寸小、形状简单、切削速度不高的工具。热处理工艺：锻造→球化退火→淬火→回火
正常组织：片状珠光体+网状渗碳体
（四）、缺陷组织及金相检验
1、退火组织
2、淬火组织正常的退火组织图5-T12钢正常球化退火组织（500×）不正常的退火组织：
①网状碳化物②脱碳层③石墨碳④球化退火欠热组织⑤球化退火过热组织正常的淬火组织：
碳素工具钢的正常淬火温度在Ac1+30～50℃，即通常的加热温度760～780℃，组织一般为细针状马氏体＋少量残余奥氏体。不正常的淬火组织
①欠热和欠淬透组织
原因：淬火温度低，或保温时间不足，冷却速度过慢；
组织特点：出现未转变的细珠光体或极细珠光体（过去称托氏体），整体为：马氏体+未溶珠光体+渗碳体；
缺点：硬度偏低，影响耐磨性，降低寿命.图5-T8钢780℃淬火冷速较低产生的组织（500×）②过热和过烧组织
原因：淬火温度过高；
组织特点：马氏体针叶粗大，残余奥氏体增多，渗碳体颗粒减少；
过热严重时则为过烧：除马氏体非常粗大外，还会有晶界烧熔现象；
缺点：降低耐磨性、切削性和寿命，蹦刃和断裂；图5-T10A钢过热淬火低温回火组织（500×）1、合金工具钢的化学成分
合金工具钢是在碳素工具钢的基础加入一种或几种合金元素而成的钢。
常加入元素：Cr，Mn，Si，W，V等,提高淬透性
常用量刃具钢有：9SiCr，CrWMn，Cr06等
冷作模具钢：Cr12,Cr12MoV,9Mn2V
热作模具钢：5CrMnMo,5CrNiMo,3Cr2W8V
耐冲击钢：4CrW2Si,6CrW2Si2、低合金工具钢的退火组织及其评定(合金工具钢技术条件GB/T1299-2000)
①珠光体，网状碳化物和脱碳层的金相评定和碳素工具钢基本相同。
②共晶碳化物不均匀度碳素钢与合金钢球化退火组织比较
..3、淬火组织及其评定
马氏体多呈丛集状，不如碳素工具钢的马氏体针叶清晰。
淬、回火组织及其评定
1）刃具和量具——低温回火：回火马氏体，细小颗粒状碳化物
2）合金量具须进行冷处理和低温人工时效，以减少残余奥氏体，稳定尺寸。
4、低合金工具钢的金相检验项目
缺陷基本与碳素工具钢相同，非正常组织有表面脱碳、过热组织、非金属夹杂、网状碳化物。依据GB/T1299-2000《合金工具钢》标准要求进行检验。1、冷作模具钢的组织和性能特点
冷作模具钢用于制造使在冷态下金属变形的模具。如冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。
高的硬度，强度，良好的耐磨型和韧性
显微组织特点：1）有充分的剩余碳化物，且分布均匀，圆整，细小。2）马氏体均匀，细小。3）奥氏体晶粒均匀，细小。
金相检验项目（GB/T14979）P106-107：锻造共晶碳化物不均匀度；球化退火珠光体；二次碳化物；淬火组织及晶粒度；回火晶界。2、冷作模具钢的检测实例（Cr12MoV）
试样的显微组织为回火马氏体、少量残余奥氏体以及呈变形网状分布共晶碳化物，见图1，2。共晶碳化物不均匀度按GB/T14979-1994标准中第4级别图评定约为4~5级，见图3。.试样基体组织为细针状回火马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物，参照GB/T14979-1994标准第四套评级图进行评定，试样碳化物不均匀度评为1级（图1），按JB/T7713-1995标准，试样碳化物级别评为1级，马氏体级别评为2级（图2）。1、热作模具钢的组织和性能特点
热作模具钢是用于制造使金属在高温成型的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。
高的热强性，热疲劳性和韧性。热作模具钢的碳含量为0.30～0.6%之间，加入合金元素Cr、Ni、Si、Mn，是为了提高钢的基体强硬度和淬透性，加入Mo、W、V是为了提高钢的回火稳定性和增加耐磨性。。
分类：1）高韧性热作模具钢：5CrMnMo，5CrNiMo等
2）高热强性热作模具钢：3Cr2W8V，Y4，Y10等
3）强韧兼备热作模具钢：4Cr5MoSiV1（H13），
4Cr3Mo3等2、热作模具钢的金相检验项目
标准：YB9-1968(铬轴承钢技术条件),ZJB36003-1987(工具钢热处理检验)，GB/T1299-2000(合金工具钢技术条件)
项目：原材料带状组织、碳化物偏析带、热处理组织、碳化物网、球化质量。
原材料带状，＜２级
退火组织检验：点状及细粒状珠光体和共晶碳化物
碳化