第六章工模具钢的金相检验ppt课件.ppt

第六章第六章 工模具钢的金相检验工模具钢的金相检验1第六章第六章 工模具钢的金相检验工模具钢的金相检验 1 1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 1.11.1、碳素工具钢的成分特点、碳素工具钢的成分特点 1.21.2、显微组织特点、显微组织特点 1.31.3、退火显微组织、退火显微组织 1.41.4、淬火组织的检验、淬火组织的检验 2 2合金工具钢的金相检验合金工具钢的金相检验 2.12.1、合金工具钢的化学成分、合金工具钢的化学成分 2.22.2、合金工具钢的退火组织及其评定、合金工具钢的退火组织及其评定 2.32.3、合金工具钢的淬火回火组织及其评定、合金工具钢的淬火回火组织及其评定2一、成分特点一、成分特点及热处理工艺及热处理工艺 1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 碳素工具钢是碳素工具钢是含碳量较高含碳量较高的钢，其含碳量在的钢，其含碳量在0.71.3之间，所以又称为高碳钢工具钢热处理后能获得较之间，所以又称为高碳钢工具钢热处理后能获得较高的硬度和耐磨性，能广泛用于制造各种工具和模具，但高的硬度和耐磨性，能广泛用于制造各种工具和模具，但是红硬性较差是红硬性较差。

因此只能制造尺寸小、形状简单、切削速度不高的工因此只能制造尺寸小、形状简单、切削速度不高的工具主要牌号有具主要牌号有T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13等3成分特点：成分特点：高高C C (0.65% (0.65%1.35%)1.35%)、 低低S S、P P性能特点：性能特点：高硬度，工作温度低时有较好的耐磨性；高硬度，工作温度低时有较好的耐磨性； 工艺性好，淬透性低，热硬性差工艺性好，淬透性低，热硬性差工艺路线：工艺路线： 锻造锻造 球化退火球化退火 机加工机加工 淬火淬火 + + 低温回火低温回火 消除应力、降低硬度消除应力、降低硬度, 便于加工便于加工; 为淬火作准备为淬火作准备最终组织：最终组织：回火回火M + M + 粒状粒状FeFe3 3C C + + 残余残余A A 1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验4 球化退火工艺球化退火工艺1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验一、成分特点及热处理工艺一、成分特点及热处理工艺 5二、显微组织特点二、显微组织特点 原材料组织原材料组织 （锻后退火态）（锻后退火态） 片状珠光体片状珠光体+网状渗碳体网状渗碳体1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验6500 T12A 4%硝酸酒精浸蚀。

锻造后缓冷，组织为片状珠光硝酸酒精浸蚀锻造后缓冷，组织为片状珠光体和网状碳化物必须消除网状碳化物和球化处理后才能使用体和网状碳化物必须消除网状碳化物和球化处理后才能使用7最终组织最终组织 碳化物网组织碳化物网组织 球化退火后组织球化退火后组织T12钢正常淬火组织钢正常淬火组织1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验8 珠光体评级珠光体评级 按按 GB/T1298-1986GB/T1298-1986碳素工具钢技术条件碳素工具钢技术条件， 共分共分六级六级 钢材尺寸钢材尺寸6060 mmmm 时，珠光体应合格级别符合时，珠光体应合格级别符合 表表6-16-1规定规定二、显微组织特点二、显微组织特点1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验9三、退火显微组织三、退火显微组织 正常的退火组织正常的退火组织T12钢正常球化退火组织钢正常球化退火组织（500）T8钢退火组织（钢退火组织（850）1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验10 网状碳化物网状碳化物 按按 GB/T1298-1986碳素工具钢碳素工具钢技术条件技术条件评定，共分评定，共分4级网状碳化物合格级别按表网状碳化物合格级别按表6-2。

1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 三、退火显微组织三、退火显微组织 不正不正常的退火组织常的退火组织11 脱碳层脱碳层 脱碳层分为脱碳层分为全脱碳层全脱碳层和和部分脱碳层部分脱碳层脱碳层总厚度脱碳层总厚度=全脱碳层全脱碳层+部分脱碳层部分脱碳层脱碳层的检测按脱碳层的检测按GB/T224-2008钢的脱碳钢的脱碳层深度检测法层深度检测法脱碳层深度应符合脱碳层深度应符合 GB/T1298-1986碳素碳素工具钢技术条件工具钢技术条件的要求500 T12钢，退火钢，退火脱碳脱碳层组织层组织(500)1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 三、退火显微组织三、退火显微组织 不正不正常的退火组织常的退火组织121 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 三、退火显微组织三、退火显微组织 不正不正常的退火组织常的退火组织 石墨碳石墨碳 不允许有石墨碳存在不允许有石墨碳存在形成原因：形成原因：1.退火温度过高；退火温度过高；2.保温时间过长；保温时间过长；3.冷却缓慢；冷却缓慢；4.多次退火多次退火特点：特点：1.灰黑色点状或不规则形状；灰黑色点状或不规则形状；2.周围铁素体较多；周围铁素体较多；缺点：缺点：使强度降低，脆性增加，易产生折断。

使强度降低，脆性增加，易产生折断131 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 三、退火显微组织三、退火显微组织 不不正常的退火组织正常的退火组织 球化退火欠热组织球化退火欠热组织 T12钢球化退火欠热组钢球化退火欠热组织（织（500） T8钢球化退火欠热组织钢球化退火欠热组织（500）141 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验 三、退火显微组织三、退火显微组织 不不正常的退火组织正常的退火组织 球化退火过热组织球化退火过热组织 15四、淬火组织的检验四、淬火组织的检验 碳素工具钢的正常淬火温度在碳素工具钢的正常淬火温度在AcAc1 1+30+305050，即通常即通常的加热温度的加热温度760760780780 组织一般为组织一般为细针状马氏体粒状细针状马氏体粒状FeFe3 3C C 少量残余奥氏体少量残余奥氏体 T8钢钢 780正常淬火组正常淬火组织（织（500） 正常淬火组织正常淬火组织 1 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验16四、淬火组织的检验四、淬火组织的检验 标准参照标准参照ZBJ36003-87ZBJ36003-87工具钢热处理金相检工具钢热处理金相检验标准验标准，根据马氏体针的长短分为，根据马氏体针的长短分为6 6级。

在进行级在进行评级时应当选择视域中一般长度的马氏体针作为评级时应当选择视域中一般长度的马氏体针作为测定依据放大倍数为测定依据放大倍数为5005001 碳素工具钢的金相检验碳素工具钢的金相检验马氏体合格级别按表马氏体合格级别按表3规定 17四、淬火组织的检验四、淬火组织的检验 当淬火温度选择不当或保温时间不合理以及淬火当淬火温度选择不当或保温时间不合理以及淬火冷速较小时会出现欠热组织、过热或过烧组织等冷速较小时会出现欠热组织、过热或过烧组织等 T8钢钢780淬火冷速较低淬火冷速较低产生的组织（产生的组织（500）淬火马氏体淬火马氏体残余奥氏体残余奥氏体沿晶界分布的黑沿晶界分布的黑色淬火托氏体色淬火托氏体 18 淬火后屈氏体含量的评定淬火后屈氏体含量的评定在截面较大时，不可能完全淬透，并为了保证其具有在截面较大时，不可能完全淬透，并为了保证其具有一定的韧性，所以，允许存在一定数量的屈氏体一定的韧性，所以，允许存在一定数量的屈氏体屈氏体数量的评定可用目测法、面积法、重量法屈氏体数量的评定可用目测法、面积法、重量法 等进等进行测定屈氏体，在淬火的状态下进行测量观察，比较清晰屈氏体，在淬火的状态下进行测量观察，比较清晰。

四、淬火组织的检验四、淬火组织的检验19500 屈氏体含量占屈氏体含量占4%，基体为淬火马氏体（没有显基体为淬火马氏体（没有显示出来）示出来）20500 屈氏体含量为屈氏体含量为10%21500 屈氏体含量为屈氏体含量为25%22500 屈氏体的含量为屈氏体的含量为75%23500 屈氏体的含量为屈氏体的含量为85%24500 屈氏体的含量为屈氏体的含量为100%25四、淬火组织的检验四、淬火组织的检验 T10A钢过热淬火低温回火钢过热淬火低温回火组织（组织（500）粗针状马氏体粗针状马氏体白亮残余奥氏体白亮残余奥氏体 26合金工具钢的化学成分合金工具钢的化学成分合金工具钢的热处理合金工具钢的热处理合金工具钢的退火组织及其评定合金工具钢的退火组织及其评定合金工具钢的淬火组织及其评定合金工具钢的淬火组织及其评定合金工具钢的回火组织合金工具钢的回火组织2 合金工具钢的金相检验合金工具钢的金相检验27一、合金工具钢的化学成分一、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素而成的钢常加入元素：常加入元素：CrCr，MnMn，SiSi，W W，V V等。

等常用量刃具钢有：常用量刃具钢有：9SiCr9SiCr，9Mn2V9Mn2V，8MnSi8MnSi，Cr06Cr06等等冷作模具钢：冷作模具钢：Cr12,Cr12MoV, 9Mn2V, Cr12,Cr12MoV, 9Mn2V, CrWMnCrWMn热作模具钢：热作模具钢：5CrMnMo, 5CrNiMo, 3Cr2W8V5CrMnMo, 5CrNiMo, 3Cr2W8V耐冲击钢：耐冲击钢：4CrW2Si, 6CrW2Si4CrW2Si, 6CrW2Si2 合金工具钢的金相检验合金工具钢的金相检验289SiCr9SiCr圆板牙的生产工艺路线：圆板牙的生产工艺路线：锻造锻造 球化退火球化退火 机械加工机械加工 淬火淬火+ + 低温回火低温回火 磨平面磨平面 开槽开槽 开口开口9SiCr应用较多应用较多用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等如丝锥、板牙等板牙板牙球化退火球化退火淬火淬火+ + 低温回火低温回火二、合金工具钢的热处理二、合金工具钢的热处理案例案例淬火29Cr12Cr12型模具钢的热处理方案：型模具钢的热处理方案： 一次硬化法一次硬化法 工艺工艺：低温淬火（：低温淬火（95095010001000）+ + 低温回火（低温回火（150150180180） 性能性能：高硬度（：高硬度（616164HRC64HRC），高耐磨性，韧性较好，淬火变形小），高耐磨性，韧性较好，淬火变形小 应用应用：重载模具：重载模具 二次硬化法二次硬化法 工艺工艺：高温淬火（：高温淬火（1100110011501150）+ 510+ 510520520多次回火（三次）多次回火（三次） 性能性能：硬度：硬度606062HRC62HRC，红硬性，红硬性 和耐磨性都较高，韧性较差和耐磨性都较高，韧性较差 应用应用：受强烈磨损，工作温度在：受强烈磨损，工作温度在400400450450的模具的模具 Cr12Cr12型钢热处理后组织：型钢热处理后组织：回火马氏体回火马氏体+ +碳化物碳化物+ +残余奥氏体残余奥氏体案例案例二、合金工具钢的热处理二、合金工具钢的热处理30热处理特点热处理特点 : :l预备热处理：预备热处理：完全退火或等温退火完全退火或等温退火l最终热处理：最终热处理：热锻模热锻模淬火淬火+ +模面模面中温中温回火、模尾回火、模尾高温高温回火回火 回火后组织：回火后组织：回火屈氏体和回火索氏体；回火屈氏体和回火索氏体；压铸模压铸模较高温度淬火较高温度淬火+ +略高于二次硬化峰值的温度略高于二次硬化峰值的温度 回火回火 3 34 4次次例：例：3Cr2W8V, 10803Cr2W8V, 1080油冷油冷 + 600+ 600三次回火三次回火 回火后组织：回火后组织：回火马氏体回火马氏体+ +粒状碳化物粒状碳化物 u 热作模具钢的热处理工艺热作模具钢的热处理工艺5CrNiMo5CrNiMo、 5CrMnMo 5CrMnMo 、3Cr2W8V3Cr2W8V型板。