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        W18Cr4V鋼的退火工藝研究

        2014-11-28 19:54:15郭成良
        中國高新技術(shù)企業(yè) 2014年23期

        摘要:文章結(jié)合我國熱處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和熱處理基礎(chǔ)理論,提出設(shè)計中一方面要選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囈蕴岣卟牧系木C合性能,進(jìn)一步挖掘材料的潛力性能,使其能夠在高強度的工作環(huán)境中正常工作;另一方面要盡量減少能源的消耗和對環(huán)境的污染。

        關(guān)鍵詞:熱處理;W18Cr4V鋼;退火工藝;金相;硬度

        中圖分類號:TG156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)34-0027-02

        1 概述

        W18Cr4V高速工具鋼是一種得到廣泛應(yīng)用的高碳合金鋼。通常它是在機加工成型之后再經(jīng)過合理的熱處理,才能獲得優(yōu)良的性能。W18Cr4V鋼有兩個顯著特點:一是含有大量合金元素W、Cr、V;二是采用極高的淬火溫度和回火溫度進(jìn)行熱處理。因此鋼的淬火溫度差別會對鋼的性能有很大的影響,甚至?xí)碇旅娜毕?,同時回火溫度也不能忽視,有時回火溫度相差10℃會給高速鋼性能帶來很大影響。

        W18Cr4V是鎢系高速鋼的典型鋼種,它是一種歷史最久、應(yīng)用最廣的通用型高速鋼,被廣泛用于制造車刀、銑刀、拉刀、絞刀、插齒刀、鉆頭、絲錐等工業(yè)

        刀具。

        但W18Cr4V鋼本身也有很多缺陷。如鋼中合金碳化物的數(shù)量很多,碳化物不均勻性較嚴(yán)重。在碳化物富集處,因碳和合金元素貧乏,又會導(dǎo)致硬度與強度下降,降低熱硬性。W18Cr4V鋼的始鍛溫度為1140℃~1180℃,終鍛溫度在900℃左右,終鍛溫度太低會引起鍛件開裂,太高會造成晶粒不正常長大,出現(xiàn)萘狀斷口。W18Cr4V鋼屬于高合金鋼,導(dǎo)熱性差,應(yīng)分段加熱,低溫時加熱速度慢一些,高溫時則快速加熱,同時要控制好裝爐量,并適當(dāng)?shù)胤D(zhuǎn),使工件受熱內(nèi)外溫度均勻。而通過熱處理可以彌補W18Cr4V鋼的性能缺陷,使工件在使用過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。這對生產(chǎn)和實際應(yīng)用都有著非常重要的意義。

        2 實驗部分

        2.1 實驗材料

        本次實驗采用的材料為W18Cr4V高速工具鋼,形狀為矩形,數(shù)量為6個。

        2.2 實驗器材

        樣品制備儀器:SX2-2.5-12型電阻爐、金相砂紙、P-2型拋光機、4%的硝酸酒精溶液。

        觀察分析儀器:XJP-6A型金相顯微鏡、HR-150A型洛氏硬度計、XRD—X射線衍射儀(D/max-RB型)。

        拋光機型號為P-2和電阻爐的規(guī)格為SX2-2.5-12。

        2.3 實驗方案

        2.3.1 W18Cr4V鋼的退火。W18Cr4V高速鋼的鍛后退火工藝有普通退火和等溫球化退火兩種工藝,為了減少淬火加熱時的過熱敏感性、變形、裂紋的傾向性,要求高速鋼淬火前的原始組織應(yīng)為球狀珠光體,且含碳量大于0.5%的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于片狀珠光體,含碳量愈高,差別愈大,普通退火工藝為860℃~880℃加熱保溫,然后以每小時15℃~20℃的冷卻速度冷到500℃出爐,僅冷卻就需10小時左右,而如果采用等溫退火,可大大縮短退火時間。因此為保證質(zhì)量和縮短退火時間對高速鋼鍛后采用等溫球化退火工藝,退火溫度不能超過Ac1過高(W18Cr4V鋼Ac1:820℃~840℃),否則大量合金元素將溶入奧氏體中,使其在冷卻時穩(wěn)定性增大,退火后硬度偏高。

        熱處理實驗方案:試驗中采用的普通退火工藝如下:加熱溫度為880℃,保溫4h后緩冷至550℃出爐空冷;等溫退火工藝如下:加熱到880℃保溫4h后,打開爐門快冷至760℃保溫6h,再緩冷至550℃后出爐空冷。

        硬度測試:硬度是指在金屬表面上的一個很小體積內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形和破裂的能力。是衡量材料物理性能的重要指標(biāo)。本文對退火工藝以及退火后的淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試。每個試樣測量五個點,最終結(jié)果取其平均值。

        2.3.2 金相組織觀察。試樣經(jīng)過熱處理之后,將樣品試樣用不同粒度的金相砂紙,從粗到細(xì)進(jìn)行預(yù)磨,每換一型號的砂紙,磨向也要垂直改變,直到試樣面光滑只有非常小的劃痕為止,再用拋光機對試樣進(jìn)行

        拋光。

        然后再采用腐蝕劑對觀察截面進(jìn)行腐蝕處理,所用的腐蝕劑為4%硝酸酒精溶液。采用浸泡腐蝕的方式,腐蝕約10~15s至試樣表面顯淺灰色,用清水沖洗吹干。如果腐蝕過輕或過重需再次進(jìn)行拋光和腐蝕。制成的金相試樣用金相顯微鏡進(jìn)行觀察選取最佳視場進(jìn)行拍攝,獲得金相組織照片后再進(jìn)行觀察和研究。硬度試驗的結(jié)果為,試樣1、2、3、4所得的平均硬度值(HRC)分別為26.4、22.2、63.3、62.2。

        2.3.3 金相組織。圖1至圖4為W18Cr4V鋼經(jīng)熱處理后的金相組織照片:

        金相分析:本實驗鋼進(jìn)行的是退火及退火后的淬火、回火。由金相圖1和圖2中觀察到退火后的組織為:索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物。對比圖3和圖4觀察到的組織為馬氏體、殘余奧氏體、碳化物?;鼗饡rW和V的合金碳化物從馬氏體中析出,使V、W、Cr的碳化物以極細(xì)小的粒度彌散分布在馬氏體基體上,使其硬度明顯上升,同時淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體,殘余奧氏體在回火冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,也使硬度提高,由此也造成二次硬化,保證了鋼的高硬度和紅硬性。組織為黑色回火馬氏體、少量殘余奧氏體、顆粒狀碳化物。

        硬度分析:對進(jìn)行退火、淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試,對比1和2試樣等溫退火比普通退火后的硬度明顯降低,因為等溫退火采用二級等溫退火工藝,在第一級溫度下片狀或大顆粒碳化物斷裂為許多細(xì)小的點狀碳化物,彌散地分布在奧氏體基體上。第二級退火溫度應(yīng)選擇在曲線的拐彎處,此時奧氏體最不穩(wěn)定,最進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,所以硬度比普通退火下的硬度低。對比3和4,退火后對淬火硬度的影響,等溫退火下的淬火硬度偏低,由金相圖可知:等溫退火下的淬火得到的碳化物較少,而馬氏體和殘余奧氏體更加粗大造成。退火后對回火硬度的影響,等溫退火下的回火硬度較低,由金相圖可知:等溫退火下的回火得到更加多的馬氏體,白色碳化物減少造成硬度

        較低。

        3 結(jié)語

        (1)由金相組織分析可知,W18Cr4V鋼退火后的索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物、等溫退火后的組織索氏體偏多,碳化物減少。等溫退火后得到的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于普通退火后的片狀珠光體。因此為保證質(zhì)量對W18Cr4V鋼采用等溫退火對于實際高強度的零件要求效果明顯。(2)對比退火后對淬火、回火硬度的影響,可以發(fā)現(xiàn)等溫退火后對淬火、回火的硬度都比普通退火后的低,具有較強的韌性。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 朱春華,肖溪,劉春東.高速鋼W18Cr4V的鍛造及熱處理[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報,2008,(1).

        [2] 鐘平,孫方宏.TiAlN涂層銑刀銑削9SiCr鋼切削性能試驗研究[J].現(xiàn)代制造工程,2005,(2).

        [3] 劉敏,曹玉東.W18Cr4V鋼拉刀斷裂分析[J].金屬熱處理,2004,(1).

        作者簡介:郭成良(1983-),男,山西忻州人,大同煤礦集團(tuán)機電裝備公司中央機廠助理工程師,研究方向:熱

        處理。

        摘要:文章結(jié)合我國熱處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和熱處理基礎(chǔ)理論,提出設(shè)計中一方面要選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囈蕴岣卟牧系木C合性能,進(jìn)一步挖掘材料的潛力性能,使其能夠在高強度的工作環(huán)境中正常工作;另一方面要盡量減少能源的消耗和對環(huán)境的污染。

        關(guān)鍵詞:熱處理;W18Cr4V鋼;退火工藝;金相;硬度

        中圖分類號:TG156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)34-0027-02

        1 概述

        W18Cr4V高速工具鋼是一種得到廣泛應(yīng)用的高碳合金鋼。通常它是在機加工成型之后再經(jīng)過合理的熱處理,才能獲得優(yōu)良的性能。W18Cr4V鋼有兩個顯著特點:一是含有大量合金元素W、Cr、V;二是采用極高的淬火溫度和回火溫度進(jìn)行熱處理。因此鋼的淬火溫度差別會對鋼的性能有很大的影響,甚至?xí)碇旅娜毕?,同時回火溫度也不能忽視,有時回火溫度相差10℃會給高速鋼性能帶來很大影響。

        W18Cr4V是鎢系高速鋼的典型鋼種,它是一種歷史最久、應(yīng)用最廣的通用型高速鋼,被廣泛用于制造車刀、銑刀、拉刀、絞刀、插齒刀、鉆頭、絲錐等工業(yè)

        刀具。

        但W18Cr4V鋼本身也有很多缺陷。如鋼中合金碳化物的數(shù)量很多,碳化物不均勻性較嚴(yán)重。在碳化物富集處,因碳和合金元素貧乏,又會導(dǎo)致硬度與強度下降,降低熱硬性。W18Cr4V鋼的始鍛溫度為1140℃~1180℃,終鍛溫度在900℃左右,終鍛溫度太低會引起鍛件開裂,太高會造成晶粒不正常長大,出現(xiàn)萘狀斷口。W18Cr4V鋼屬于高合金鋼,導(dǎo)熱性差,應(yīng)分段加熱,低溫時加熱速度慢一些,高溫時則快速加熱,同時要控制好裝爐量,并適當(dāng)?shù)胤D(zhuǎn),使工件受熱內(nèi)外溫度均勻。而通過熱處理可以彌補W18Cr4V鋼的性能缺陷,使工件在使用過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。這對生產(chǎn)和實際應(yīng)用都有著非常重要的意義。

        2 實驗部分

        2.1 實驗材料

        本次實驗采用的材料為W18Cr4V高速工具鋼,形狀為矩形,數(shù)量為6個。

        2.2 實驗器材

        樣品制備儀器:SX2-2.5-12型電阻爐、金相砂紙、P-2型拋光機、4%的硝酸酒精溶液。

        觀察分析儀器:XJP-6A型金相顯微鏡、HR-150A型洛氏硬度計、XRD—X射線衍射儀(D/max-RB型)。

        拋光機型號為P-2和電阻爐的規(guī)格為SX2-2.5-12。

        2.3 實驗方案

        2.3.1 W18Cr4V鋼的退火。W18Cr4V高速鋼的鍛后退火工藝有普通退火和等溫球化退火兩種工藝,為了減少淬火加熱時的過熱敏感性、變形、裂紋的傾向性,要求高速鋼淬火前的原始組織應(yīng)為球狀珠光體,且含碳量大于0.5%的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于片狀珠光體,含碳量愈高,差別愈大,普通退火工藝為860℃~880℃加熱保溫,然后以每小時15℃~20℃的冷卻速度冷到500℃出爐,僅冷卻就需10小時左右,而如果采用等溫退火,可大大縮短退火時間。因此為保證質(zhì)量和縮短退火時間對高速鋼鍛后采用等溫球化退火工藝,退火溫度不能超過Ac1過高(W18Cr4V鋼Ac1:820℃~840℃),否則大量合金元素將溶入奧氏體中,使其在冷卻時穩(wěn)定性增大,退火后硬度偏高。

        熱處理實驗方案:試驗中采用的普通退火工藝如下:加熱溫度為880℃,保溫4h后緩冷至550℃出爐空冷;等溫退火工藝如下:加熱到880℃保溫4h后,打開爐門快冷至760℃保溫6h,再緩冷至550℃后出爐空冷。

        硬度測試:硬度是指在金屬表面上的一個很小體積內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形和破裂的能力。是衡量材料物理性能的重要指標(biāo)。本文對退火工藝以及退火后的淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試。每個試樣測量五個點,最終結(jié)果取其平均值。

        2.3.2 金相組織觀察。試樣經(jīng)過熱處理之后,將樣品試樣用不同粒度的金相砂紙,從粗到細(xì)進(jìn)行預(yù)磨,每換一型號的砂紙,磨向也要垂直改變,直到試樣面光滑只有非常小的劃痕為止,再用拋光機對試樣進(jìn)行

        拋光。

        然后再采用腐蝕劑對觀察截面進(jìn)行腐蝕處理,所用的腐蝕劑為4%硝酸酒精溶液。采用浸泡腐蝕的方式,腐蝕約10~15s至試樣表面顯淺灰色,用清水沖洗吹干。如果腐蝕過輕或過重需再次進(jìn)行拋光和腐蝕。制成的金相試樣用金相顯微鏡進(jìn)行觀察選取最佳視場進(jìn)行拍攝,獲得金相組織照片后再進(jìn)行觀察和研究。硬度試驗的結(jié)果為,試樣1、2、3、4所得的平均硬度值(HRC)分別為26.4、22.2、63.3、62.2。

        2.3.3 金相組織。圖1至圖4為W18Cr4V鋼經(jīng)熱處理后的金相組織照片:

        金相分析:本實驗鋼進(jìn)行的是退火及退火后的淬火、回火。由金相圖1和圖2中觀察到退火后的組織為:索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物。對比圖3和圖4觀察到的組織為馬氏體、殘余奧氏體、碳化物。回火時W和V的合金碳化物從馬氏體中析出,使V、W、Cr的碳化物以極細(xì)小的粒度彌散分布在馬氏體基體上,使其硬度明顯上升,同時淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體,殘余奧氏體在回火冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,也使硬度提高,由此也造成二次硬化,保證了鋼的高硬度和紅硬性。組織為黑色回火馬氏體、少量殘余奧氏體、顆粒狀碳化物。

        硬度分析:對進(jìn)行退火、淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試,對比1和2試樣等溫退火比普通退火后的硬度明顯降低,因為等溫退火采用二級等溫退火工藝,在第一級溫度下片狀或大顆粒碳化物斷裂為許多細(xì)小的點狀碳化物,彌散地分布在奧氏體基體上。第二級退火溫度應(yīng)選擇在曲線的拐彎處,此時奧氏體最不穩(wěn)定,最進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,所以硬度比普通退火下的硬度低。對比3和4,退火后對淬火硬度的影響,等溫退火下的淬火硬度偏低,由金相圖可知:等溫退火下的淬火得到的碳化物較少,而馬氏體和殘余奧氏體更加粗大造成。退火后對回火硬度的影響,等溫退火下的回火硬度較低,由金相圖可知:等溫退火下的回火得到更加多的馬氏體,白色碳化物減少造成硬度

        較低。

        3 結(jié)語

        (1)由金相組織分析可知,W18Cr4V鋼退火后的索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物、等溫退火后的組織索氏體偏多,碳化物減少。等溫退火后得到的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于普通退火后的片狀珠光體。因此為保證質(zhì)量對W18Cr4V鋼采用等溫退火對于實際高強度的零件要求效果明顯。(2)對比退火后對淬火、回火硬度的影響,可以發(fā)現(xiàn)等溫退火后對淬火、回火的硬度都比普通退火后的低,具有較強的韌性。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 朱春華,肖溪,劉春東.高速鋼W18Cr4V的鍛造及熱處理[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報,2008,(1).

        [2] 鐘平,孫方宏.TiAlN涂層銑刀銑削9SiCr鋼切削性能試驗研究[J].現(xiàn)代制造工程,2005,(2).

        [3] 劉敏,曹玉東.W18Cr4V鋼拉刀斷裂分析[J].金屬熱處理,2004,(1).

        作者簡介:郭成良(1983-),男,山西忻州人,大同煤礦集團(tuán)機電裝備公司中央機廠助理工程師,研究方向:熱

        處理。

        摘要:文章結(jié)合我國熱處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和熱處理基礎(chǔ)理論,提出設(shè)計中一方面要選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囈蕴岣卟牧系木C合性能,進(jìn)一步挖掘材料的潛力性能,使其能夠在高強度的工作環(huán)境中正常工作;另一方面要盡量減少能源的消耗和對環(huán)境的污染。

        關(guān)鍵詞:熱處理;W18Cr4V鋼;退火工藝;金相;硬度

        中圖分類號:TG156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)34-0027-02

        1 概述

        W18Cr4V高速工具鋼是一種得到廣泛應(yīng)用的高碳合金鋼。通常它是在機加工成型之后再經(jīng)過合理的熱處理,才能獲得優(yōu)良的性能。W18Cr4V鋼有兩個顯著特點:一是含有大量合金元素W、Cr、V;二是采用極高的淬火溫度和回火溫度進(jìn)行熱處理。因此鋼的淬火溫度差別會對鋼的性能有很大的影響,甚至?xí)碇旅娜毕?,同時回火溫度也不能忽視,有時回火溫度相差10℃會給高速鋼性能帶來很大影響。

        W18Cr4V是鎢系高速鋼的典型鋼種,它是一種歷史最久、應(yīng)用最廣的通用型高速鋼,被廣泛用于制造車刀、銑刀、拉刀、絞刀、插齒刀、鉆頭、絲錐等工業(yè)

        刀具。

        但W18Cr4V鋼本身也有很多缺陷。如鋼中合金碳化物的數(shù)量很多,碳化物不均勻性較嚴(yán)重。在碳化物富集處,因碳和合金元素貧乏,又會導(dǎo)致硬度與強度下降,降低熱硬性。W18Cr4V鋼的始鍛溫度為1140℃~1180℃,終鍛溫度在900℃左右,終鍛溫度太低會引起鍛件開裂,太高會造成晶粒不正常長大,出現(xiàn)萘狀斷口。W18Cr4V鋼屬于高合金鋼,導(dǎo)熱性差,應(yīng)分段加熱,低溫時加熱速度慢一些,高溫時則快速加熱,同時要控制好裝爐量,并適當(dāng)?shù)胤D(zhuǎn),使工件受熱內(nèi)外溫度均勻。而通過熱處理可以彌補W18Cr4V鋼的性能缺陷,使工件在使用過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。這對生產(chǎn)和實際應(yīng)用都有著非常重要的意義。

        2 實驗部分

        2.1 實驗材料

        本次實驗采用的材料為W18Cr4V高速工具鋼,形狀為矩形,數(shù)量為6個。

        2.2 實驗器材

        樣品制備儀器:SX2-2.5-12型電阻爐、金相砂紙、P-2型拋光機、4%的硝酸酒精溶液。

        觀察分析儀器:XJP-6A型金相顯微鏡、HR-150A型洛氏硬度計、XRD—X射線衍射儀(D/max-RB型)。

        拋光機型號為P-2和電阻爐的規(guī)格為SX2-2.5-12。

        2.3 實驗方案

        2.3.1 W18Cr4V鋼的退火。W18Cr4V高速鋼的鍛后退火工藝有普通退火和等溫球化退火兩種工藝,為了減少淬火加熱時的過熱敏感性、變形、裂紋的傾向性,要求高速鋼淬火前的原始組織應(yīng)為球狀珠光體,且含碳量大于0.5%的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于片狀珠光體,含碳量愈高,差別愈大,普通退火工藝為860℃~880℃加熱保溫,然后以每小時15℃~20℃的冷卻速度冷到500℃出爐,僅冷卻就需10小時左右,而如果采用等溫退火,可大大縮短退火時間。因此為保證質(zhì)量和縮短退火時間對高速鋼鍛后采用等溫球化退火工藝,退火溫度不能超過Ac1過高(W18Cr4V鋼Ac1:820℃~840℃),否則大量合金元素將溶入奧氏體中,使其在冷卻時穩(wěn)定性增大,退火后硬度偏高。

        熱處理實驗方案:試驗中采用的普通退火工藝如下:加熱溫度為880℃,保溫4h后緩冷至550℃出爐空冷;等溫退火工藝如下:加熱到880℃保溫4h后,打開爐門快冷至760℃保溫6h,再緩冷至550℃后出爐空冷。

        硬度測試:硬度是指在金屬表面上的一個很小體積內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形和破裂的能力。是衡量材料物理性能的重要指標(biāo)。本文對退火工藝以及退火后的淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試。每個試樣測量五個點,最終結(jié)果取其平均值。

        2.3.2 金相組織觀察。試樣經(jīng)過熱處理之后,將樣品試樣用不同粒度的金相砂紙,從粗到細(xì)進(jìn)行預(yù)磨,每換一型號的砂紙,磨向也要垂直改變,直到試樣面光滑只有非常小的劃痕為止,再用拋光機對試樣進(jìn)行

        拋光。

        然后再采用腐蝕劑對觀察截面進(jìn)行腐蝕處理,所用的腐蝕劑為4%硝酸酒精溶液。采用浸泡腐蝕的方式,腐蝕約10~15s至試樣表面顯淺灰色,用清水沖洗吹干。如果腐蝕過輕或過重需再次進(jìn)行拋光和腐蝕。制成的金相試樣用金相顯微鏡進(jìn)行觀察選取最佳視場進(jìn)行拍攝,獲得金相組織照片后再進(jìn)行觀察和研究。硬度試驗的結(jié)果為,試樣1、2、3、4所得的平均硬度值(HRC)分別為26.4、22.2、63.3、62.2。

        2.3.3 金相組織。圖1至圖4為W18Cr4V鋼經(jīng)熱處理后的金相組織照片:

        金相分析:本實驗鋼進(jìn)行的是退火及退火后的淬火、回火。由金相圖1和圖2中觀察到退火后的組織為:索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物。對比圖3和圖4觀察到的組織為馬氏體、殘余奧氏體、碳化物?;鼗饡rW和V的合金碳化物從馬氏體中析出,使V、W、Cr的碳化物以極細(xì)小的粒度彌散分布在馬氏體基體上,使其硬度明顯上升,同時淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體,殘余奧氏體在回火冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,也使硬度提高,由此也造成二次硬化,保證了鋼的高硬度和紅硬性。組織為黑色回火馬氏體、少量殘余奧氏體、顆粒狀碳化物。

        硬度分析:對進(jìn)行退火、淬火、回火處理后的W18Cr4V鋼試樣進(jìn)行了洛氏硬度測試,對比1和2試樣等溫退火比普通退火后的硬度明顯降低,因為等溫退火采用二級等溫退火工藝,在第一級溫度下片狀或大顆粒碳化物斷裂為許多細(xì)小的點狀碳化物,彌散地分布在奧氏體基體上。第二級退火溫度應(yīng)選擇在曲線的拐彎處,此時奧氏體最不穩(wěn)定,最進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,所以硬度比普通退火下的硬度低。對比3和4,退火后對淬火硬度的影響,等溫退火下的淬火硬度偏低,由金相圖可知:等溫退火下的淬火得到的碳化物較少,而馬氏體和殘余奧氏體更加粗大造成。退火后對回火硬度的影響,等溫退火下的回火硬度較低,由金相圖可知:等溫退火下的回火得到更加多的馬氏體,白色碳化物減少造成硬度

        較低。

        3 結(jié)語

        (1)由金相組織分析可知,W18Cr4V鋼退火后的索氏體基體和在其中均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物、等溫退火后的組織索氏體偏多,碳化物減少。等溫退火后得到的球狀珠光體的切削性能優(yōu)于普通退火后的片狀珠光體。因此為保證質(zhì)量對W18Cr4V鋼采用等溫退火對于實際高強度的零件要求效果明顯。(2)對比退火后對淬火、回火硬度的影響,可以發(fā)現(xiàn)等溫退火后對淬火、回火的硬度都比普通退火后的低,具有較強的韌性。

        參考文獻(xiàn)

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        [3] 劉敏,曹玉東.W18Cr4V鋼拉刀斷裂分析[J].金屬熱處理,2004,(1).

        作者簡介:郭成良(1983-),男,山西忻州人,大同煤礦集團(tuán)機電裝備公司中央機廠助理工程師,研究方向:熱

        處理。

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