超高碳钢通过淬火处理可以获得极高的硬度,有望在工模具领域加以应用。然而通过淬火获得高硬度马氏体组织的同时,面临显著脆性的问题。已有的研究表明,在一些中高碳钢中,利用等温淬火处理,获得含有下贝氏体组织的复合组织以改善韧性,取得了较好的效果。为此,钢丸生产厂家通过研究超高碳钢等温淬火过程中的组织转变以及力学性能,期望应用等温淬火工艺开拓超高碳钢在工模具领域的应用。制备与实验方法实验用超高碳钢由25kg中频感应真空炉冶炼,然后将铸锭锻造成棒料。

　　其化学成分为(热量分数,%):1.40C,1.5Cr,1.5Al。奥氏体化温度为860℃,等温淬火的等温温度分别为250、300和350℃,等温淬火分别在箱式电阻炉和盐浴炉中进行,等温结束后采用水淬。钢丸生产厂家对金相显微镜和扫描电镜进行微观组织观察,贝氏体的体积分数采用计点法定量金相人工测定,测定视场数50个,贝氏体通过金相形貌确定。采用X-射线衍射仪分析残余奥氏体的含量。

　　其中被贝氏体包围的区域为马氏体、残余奥氏体以及碳化物的混合组织。等温时间进一步延长到90min,贝氏体转变结束,形成数量更多,残余奥氏体显著减少,钢丸生产厂家认为贝氏体的不完全转变现象不明显。值得指出的是,较多的贝氏体形成后,用SEM观察,残留碳化物和含碳量很高的奥氏体因衬度差别小而难以看清楚,并不表明组织中不存在残留碳化物。

　　与250℃等温淬火相比,贝氏体形成所需要的孕育期大大缩短,贝氏体开始形成时间为10min,基体为隐晶马氏体,有较多的残留碳化物和少量的针状贝氏体,此时的硬度高达63HRC。等温20～30min时,贝氏体的转变量很大,转变速度很快,其形态为针状,钢丸生产厂家针的长度有所减小,奥氏体不再被先期形成的贝氏体所分割,未转变的奥氏体区域进一步向贝氏体转变,更大程度上依赖于其内部新的贝氏体形核的长大。

超高碳钢通过催货处理硬度上有了极大的提升