热作模具钢H13的显微组织金相分析

3　微观带状组织分析：Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

国产某H13R钢显微组织中存在枝晶偏析，在锻造中未加以消除，有些较粗球状合金碳化物聚集分布呈一定带状偏析。这在图1和图2的退火显微组织中可窥见一斑。国产H13R钢1#试样低倍形貌示于图3，对照新研制的参考图谱可评为第2行E列，偏析级别虽属合格，但离普通级别和优质级别压铸模具材料尚有较大距离。此外，应注意，图中可看到共晶碳化物的存在。含较多合金元素的H13钢属过共析钢，理应不会出现共晶碳化物。但它与高碳低合金工具钢中出现碳化物液析类似，由于碳和合金元素偏析，特别是铬的作用，会在组织中出现非平衡的亚稳定共晶碳化物。参照YB9-68《铬轴承钢技术条件》中第九级别图，该试样评为一级。组织有的共晶碳化物呈多边形，但不具有锋利锐角，有的略呈链状分布。这种组织如较严重会使模具提前失效。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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图4　H13R钢高淬高回试件中粒状贝氏体形貌×500Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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4　淬火显微组织分析：Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

国产某H13R钢1#和2#实际工件经1030℃奥氏体化，在真空炉中气淬后发现：1#件晶界部位出现索氏体，相应硬度较低些，马氏体针长按JB/T8420-96《热作模具钢显微组织评级》标准评为2级；2#件淬火硬度较高，马氏体针长评为3～4级。通常，热作模具钢的马氏体针级别以2～4级为宜。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

对高淬高回预处理(淬火温度1050℃)试样的显微组织仔细观察，铁素体有相当部分呈一定位向平行排列，并存在呈正三角形位向分布情况(见图4)。这实际上预示试件真空淬火中获得了一定量的粒状贝氏体组织，这种组织会导致试件冲击韧度值出现较低的现象。对粒状贝氏体，朱钰如等[4]已作了一定的研究；李炯辉等指出，粒状贝氏体中铁素体是类似魏氏组织的铁素体[5]。我们曾对35CrMo钢中粒状贝氏体类别及其对冲击韧度影响作了较深入的工作[6]。在过共析的H13钢中出现粒状贝氏体组织尚未见报导。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

俞德刚指出，粒状贝氏体仅发生在含有降低奥氏体中碳活度的合金元素的钢中，如含Cr、Mo和V的钢[7]。看来，H13钢正是这样的一种钢。关于粒状贝氏体及其对材料韧度影响的进一步研究工作在进行中。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5　结论Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5.1 国产某H13R钢纯净度稍超差，退火态显微组织不合格，带状偏析合格。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5.2 H13R钢循环退火试样显微组织比上述有改进，但仍不合要求。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5.3 H13R钢高淬高回预处理试样显微组织中铁素体相当部分仍保留马氏体和粒状贝氏体形态，合金碳化物较均匀析出，基本符合要求。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5.4 H13钢1#件真空淬火组织中出现屈氏体；马氏体针长2级，符合JB/T8420标准要求。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5.5 H13钢2#件真空淬火组织中马氏体针长3～4级，符合JB/T8420标准要求。Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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表 　H13钢的淬火、回火组织评级Vwh中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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