SEP1614-1996 ,热作工具钢显微组织检验.pdf

SEP1614 第一版

1、试验验目的、特征及有效性

热作工具钢应用于各种工具设备，如：压锻与锤锻工具中的模件与压模嵌入件：压铸模的冲子、芯子、滑块，金属热压用的压头，内模衬及中间的模衬。

对应各种用途模具所承受冲击作用是多样而复杂的。它不仅有机械的，而且还有热的、研磨的、浸蚀的，有时甚至为化学作用的影响。对不同工具组成，选择材料时应以适应所承受冲击的类型为依据，因此，材料特性试验评定方法应以适用于工具所期望的冲击方式而进行。

测定合金显微均匀性和退火组织的显微检验应在经研磨后的试样上进行，通过试样观察与相应的评级图片比较评级。（表1和表2）。 本文主要对三个热作工具钢有效：

—X38CrMoV5-1（1.2343） —X40CrMoV5-1（1.2344） —X38CrMoV5-3（1.2367） 2、检验数量

检验试样的数量与质量标准要求应符合供货条件要求。 3、取样及制备

显微检验取片时，应考虑到品种、尺寸、形态、数量及与熔炼浇注技术有关的不同金相组织分布。还应考虑到钢锭几何尺寸、变形以及有关的热处理的时间-温度特性关系。

切取的试样其检验面应平行变形主方向。检验面最小尺寸为10mm×20mm。

检验面如图1、图2所示：

图1 圆钢试样取样位置及检验面（图中斜线部分）

r—半径 L—长度方向

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热作工具钢显微检验

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图1 扁钢试样取样位置及检验面（图中斜线部分）

b—宽度 h—厚度 L—长度方向

试样应取自退火材料并经研磨、抛光后用（3%）-洒精溶液浸蚀，这样才能见到显微不均匀性。

评定显微均匀性的试样显微检验，应使用50倍的放大率进行检验。评定退火显微组织应选用500倍的放大率进行检验。 4、评级图分类

4.1 热作工具钢合金显微均匀性的评级图（表1）

评级图由放大倍数为50倍的显微照片组成，被检验的热作工具钢的合金显微均匀性通过钢中存在的偏析从图片上体现。

合金元素高度富集的区域为条状或网状的显微黑色带。它是结晶时偏析过程的自然结果，它的形态主要是取决于结晶过程和钢生产工艺。当严重偏析时在结晶过程中初生（一次）碳化物以富集区析出（沉淀出）呈可见白亮点出现。在浇注状态下，这些偏析显现为网状组织，当钢锭经加工变形时被进一步压延成带（线）状。

评级图中的四行（1~4）图片体现了加工变形率增加对显微组织的影响，热作工具钢棒的实际尺寸请参考表3。

表3 常规交货尺寸 mm

压 缩 比

1 2 3 4 365×810 250×480 80×210 40×120 450方 230方 100方 ＜50方 ∮510 ∮260 ∮120 ＜∮50

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（偏析）严重程度随“SA”、“SB”、“SC”、“SD”和“SE”列排序而增加。“SA”、“SB”列给出的是所谓特优质量钢的显微图片。该等级质量只有通过特殊冶金方法如电渣重熔（ESR）或真空电弧重熔（VAR）来获得。“SC”和“SD”列显微图片所表征是所谓正常质量钢，该等级质量可用正常电弧炉冶炼获得。如评级图所示：不同合金化的钢之间关系如下所述：“SA”和“SC”列的显微图片是X38CrMoV5-1（1.2343）的特征图片，而对较高合金成分钢X40CrMoV5-1（1.2344）和X38CrMoV5-3（1.2367）以“SB”和“SD”列显微图片为代表，“SE”列显微图片为不可接收的显微组织。

4.2 热作工具钢退火显微组织评级图（表2）

该评级图为放大500倍的显微图片组成，通过对二次碳化物的球化及分布来评定检验的热作工具钢的退火显微组织。

“GA”列显微图片为X38CrMoV5-1（1.2343）钢的代表性图片。 “GB”列显微图片适用于X40CrMoV5-1（1.2344）钢，由于V成分较高，导致碳化物于晶界处聚集而清晰易见。

“GC”和“GD”列所显示显微组织是热加工成形后有意产生所需的贝氏体转变的效果，随后的软化退火会导致碳化物几乎完全球化。贝氏体转变的原始特征依次从图1至图5而增强。

“GE”列所示的显微图片表明热作工具钢经受成形后珠光体转变的退火显微组织。以铁素体区内嵌有碳化物为形态的珠光体组织退化转变从图1至图5依次递增。

“GF”列内所示的钢经过几乎完成珠光体转变，经不充分球化后，珠光体组织清晰可见，因此，混杂不均的显微组织不利于进一步加工。 5、检验与评定

试样的检验应在与评级图一样的放大倍数的显微镜下进行观测。在评定显微组织时，评级图的图片最大限度地与显微镜下观察到显微组织相似，该图片被定为该级别。

如果没有其它协议要求，材料的评定以正常观测为基础。检验结果应以相应试样的评级图中显微相片坐标形式填写。（如用“SB3”评级图为评定合金显微均匀性级别，用“GA3”为热作工具钢退火显微组织级别）

表1 热作工具钢合金显微均匀性评级图。

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热作工具钢显微检验 SEP1614 第一版 表2 热作工具钢合金显微组织评级图。 为了准确测定需要原始的图表，可见：Verlas stahle：sen Gmbh Sohnstr. 译文仅供参考，如有异议，以原文为准。 ——译者 2004年8月5日

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