低合金工具钢常见组织缺陷---碳化物网状

        钢材轧轧成或毛坯锻造成形时，如停轧或停锻温度较高，晶粒长得很粗，冷却又比较缓慢时，二次碳化物会沿晶界析出，甚至出现魏氏组织分布的碳化物，呈针伸向晶内。如果碳化物网过分肥厚，在碳化物网两侧甚至会出现游离铁素体。这种碳化物封闭网络会恶化工模具最终热处理的性能。毛坯中的碳化物网必须在球化退火前利用正火工艺消除。粗肥的碳化物网应采用较高的正火温度，并采用吹风或喷水雾冷却，对于GCr15钢，可采用930~950℃正火，CrWMn钢采用960~980℃正火。一般来说，细的碳化的网可选用900~920℃(GCr15钢)正火。

        退火温度过高，保温时间太长，也可能产生肥厚的二次碳化物网，其晶界碳化物粗肥，晶内组织球化不良，甚至不球化，或者是粗片珠光体和粗球粒的混合体。

        如何区分锻后形成的碳化物网和退火过热形成的碳化物网，在机械零件失效分析时显得特别重要。一般来说，退火过热形成的碳化物网比较肥厚，www.hongchao-dg.cn而锻造遗留下来的碳化物网，其网孔比较粗大。上图是退火过热形成的碳化物网（GCr15退火过热组织经淬火后遗留下来的碳化物网，500×）；图1是因停锻温度较高，冷却缓慢，沿晶界析出的碳化物网（GCr15锻造、球化、淬-回火后遗留下来的碳化物网，500×）。
        
        图1  GCr15锻造、球化、淬-回火后遗留下来的碳化物网，500×

        从断续分布的碳化物网可以看到锻造后粗晶粒遗留下来的痕迹。退火过热形成碳化物网，必然伴随有球化不良，经加热淬火后，晶粒内部的奥氏体转变成针状马氏体+残余奥氏体，基本上没有剩余碳化物，显现出贫碳贫铬区的组织特征，工件容易淬裂。锻后缓冷遗留下来的碳化物网，除非特别肥厚，一般不影响晶粒内部珠光体的球化，淬火-回火组织正常。图1中，黑色基体是回火马氏体+残留奥氏体，剩余碳化物呈球粒状均匀分布，除断续分布的碳化物网以外别无异常。这种工件在服役初期就可因脆性开裂而失效。

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