3Cr2W8V鋼的二次碳化物網以及脫碳層測定和球化組織檢驗

3Cr2W8V鋼原材料檢驗項目
二次碳化物網、脫碳層測定
3Cr2W8V鋼球化組織檢驗

3Cr2W8V鋼是我國傳統的熱作模具用鋼，在弘超模具鋼產品系列中屬高耐熱性熱作模具鋼。高熱強性和高熱穩定性是3Cr2W8V鋼突出的優點，弘超推薦3Cr2W8V鋼應用于要求高承載力、高熱強性和高耐回火性的壓鑄模具、熱擠壓模具和壓型模具等。高壽命要求的壓鑄模具、熱擠壓模具、熱鍛模具等熱作模具，弘超建議選擇日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼和烏德霍姆工具鋼等系列熱作模具鋼，如：DH31-S、DH31-EX、ASSAB 8418、HOTVAR、QRO 90 SUPREME、DIEVAR、ORVAR SUPREME等。以下是東莞市弘超模具科技有限公司技術中心整理編輯的有關3Cr2W8V鋼的二次碳化物網以及脫碳層測定和球化組織檢驗。

⑴、二次碳化物網：
弘超實踐證明，對于改鍛后的模坯，需要進行二次碳化物網的檢測，一經發現嚴重的碳化物網，就必須采用正火工藝消除，然后才能球化退火。退火后的模坯也要檢驗碳化物網，因為退火加熱溫度失控，也可能產生碳化物網。被檢試樣應在淬火-回火后檢查，制樣拋磨后采用體積分數為4%的硝．酸一酒精溶液浸蝕，或用堿性高錳酸鉀水溶液染色，在放大500倍的顯微鏡下觀察，按船1299-1985《合金工具鋼技術條件》中的第二級別圖評定級別，碳化物網不得大于2級。下圖是從失效的模具中拍攝的二次碳化物網（放大500倍），拋光試樣采用堿性高錳鉀水溶液熱染色，碳化物網被染成褐色，同時可看到顆粒狀亞穩定的共晶碳化物和點狀未溶碳化物，灰白色基體是回火馬氏體+回火屈氏體。從圖中還可以看出，未溶碳化物都呈點狀，球化工藝正常，若二次碳化物網孔粗大，則表明模坯改鍛時停鍛溫度較高，晶粒粗大，冷卻速度又較緩慢，因此二次碳化物沿原奧氏體晶界析出，形成網孔粗大、網絡肥厚，幾乎是全封閉的網絡，對照標準圖片，可評為3.5級。一旦模具中存在2級以上的碳化物網絡，模具就將變脆。

⑵、脫碳層測定和球化組織檢驗：
鋼在軋制和鍛造時，與空氣接觸，因此表面脫碳總是存在。對于直徑5~150mm的鋼材，要求單面總脫碳層不得大于0.25 mm+1%D(D為公稱尺寸，mm)。模坯的脫碳層不得大于加工余量。脫碳層的測定按GB 224-1987《鋼的脫碳層深度測定方法》進行。以下兩個圖片是3Cr2W8V鋼脫碳層組織（放大500倍，上圖為近中心的邊緣區；下圖為近表面的邊緣區），與低合金工具鋼中的脫碳層完全不同。試樣未發現全脫碳層，圖片是半脫碳層全貌，由于高合金鋼易于球化，因此不存在低合金工具鋼半脫碳層中常見的片狀珠光體層和片狀珠光體與球狀珠光體的混合區。下圖所示的中心部位為正常球化組織，是點狀和細球狀珠光體。脫碳從個別晶粒開始，晶粒內點狀和細球狀碳化物明顯減少，形成低密度碳化物晶粒。

下圖所示的近表面區域，越靠近表面，低密度碳化物晶粒越多。最后低密度碳化物晶粒相連成片。3Cr2W8V鋼脫碳層組織特征是：由內向外，低密度碳化物晶粒逐步增多，而不像低合金工具鋼那樣碳化物球均勻地逐步減少，或形成片狀珠光體層。脫碳層深度，應從表面開始測到低密度碳化物晶粒消失處為止。

根據GB 1299-1985《合金工具鋼技術條件》中的第一級別圖評定球化質量。3Cr2W8V鋼易于球化，球化質量都較好，普遍能達到2~3級。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司技術中心
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