实验：高速钢及其显微组织分析

时间：2016-06-15 21:39:52 来源：作者：

3、高速钢的正常淬火及三次回火后的组织：

正常淬火组织：高速钢的优越性只有在正确的淬火和回火之后才能发挥出来。其淬火温度较一般合金工具钢要高得多。因为温度越高，合金元素溶入奥氏体的数量越多，淬火之后马氏体的合金度亦愈高。只有合金度高的马氏体才有高的红硬性。对高速钢红硬性作用最大的合金元素W（Mo）及V 只有在1000℃以上时，其溶解量才急速增加。温度超过1300℃时，各元素的溶解量虽还有增加，但奥氏体量晶粒急剧长大，甚至在晶界处发生溶化现象。因而，淬火钢的韧性大大下降。所以，在不发生过热的前提下，高速钢的淬火温度愈高，其红硬性愈好。

由于高速钢的导热性差，而淬火温度又极高，故常常分两段或三段加热。即先在800～850℃预热，然后再加热至淬火温度。大型及复杂的刃（工）具应当采用两次预热，第一次在500～600℃，第二次在800～850℃。

淬火通常在油中进行，或采用分级淬火法。高速钢的正常淬火组织是20～30%A+60～65%M+K。经8～10%硝酸酒精溶液侵蚀后，未溶的K及A晶界显露出来，合金度较高的M呈白亮色。

三次回火后的组织：为了消除淬火内应力，稳定组织，减少残余奥氏体的数量，达到所需的性能，高速钢一般进行三次560℃保温1小时的回火处理。

在150～４00℃温度范围内，约在270℃自马氏体中析出Fe3C，并聚集长大，大部分淬火内应力消除，硬度下降，塑性增加。

在400～500℃回火温度范围内，马氏体中的Cr向碳化物中转移，渗碳体型的碳化物逐渐转变为弥散的富Cr的合金碳化物（M6C），硬度又逐渐上升。

在500～600℃之间，钢的硬度、强度和塑性均有提高，而在在550～570℃可达到硬度、强度的最大值。在此温度区间内，自马氏体中析出弥散的W2C、MO2C、VC，使钢的硬度大大提高，这种现象称为二次硬化。与此同时，500～600℃之间，残余奥氏体应力松弛，且由其中析出了部分碳化物，使残余奥氏体中合金元素及碳含量下降，Ms升高。这种贫化的残余奥氏体，在回火后的冷却过程中，转变为马氏体，使钢的硬度提高，这种现象称为二次淬火。由于高速钢中残余奥氏体数量较多，经一次回火后，仍有10%的残余奥氏体，再经两次回火，才能使其低于5%。第一次回火只对淬火马氏体起回火作用，而回火冷却过程中转变成的马氏体，产生新的内应力，经第二次回火，可使二次马氏体得到回火，同时，在回火过程中未转变的残余奥氏体转变为马氏体，又会产生新的内应力，就需要进行第三次回火。回火后的组织为黑色的回火马氏体、3～5%的残余奥氏体、白色的碳化物。

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