3Cr2W8V钢的二次碳化物网以及脱碳层测定和球化组织检验

3Cr2W8V钢原材料检验项目
二次碳化物网、脱碳层测定
3Cr2W8V钢球化组织检验

3Cr2W8V钢是我国传统的热作模具用钢，在弘超模具钢产品系列中属高耐热性热作模具钢。高热强性和高热稳定性是3Cr2W8V钢突出的优点，弘超推荐3Cr2W8V钢应用于要求高承载力、高热强性和高耐回火性的压铸模具、热挤压模具和压型模具等。高寿命要求的压铸模具、热挤压模具、热锻模具等热作模具，弘超建议选择日本大同模具钢、瑞典一胜百模具钢和乌德霍姆工具钢等系列热作模具钢，如：DH31-S、DH31-EX、ASSAB 8418、HOTVAR、QRO 90 SUPREME、DIEVAR、ORVAR SUPREME等。以下是东莞市弘超模具科技有限公司技术中心整理编辑的有关3Cr2W8V钢的二次碳化物网以及脱碳层测定和球化组织检验。

⑴、二次碳化物网：
弘超实践证明，对于改锻后的模坯，需要进行二次碳化物网的检测，一经发现严重的碳化物网，就必须采用正火工艺消除，然后才能球化退火。退火后的模坯也要检验碳化物网，因为退火加热温度失控，也可能产生碳化物网。被检试样应在淬火-回火后检查，制样抛磨后采用体积分数为4%的硝．酸一酒精溶液浸蚀，或用碱性高锰酸钾水溶液染色，在放大500倍的显微镜下观察，按船1299-1985《合金工具钢技术条件》中的第二级别图评定级别，碳化物网不得大于2级。下图是从失效的模具中拍摄的二次碳化物网（放大500倍），拋光试样采用碱性高锰钾水溶液热染色，碳化物网被染成褐色，同时可看到颗粒状亚稳定的共晶碳化物和点状未溶碳化物，灰白色基体是回火马氏体+回火屈氏体。从图中还可以看出，未溶碳化物都呈点状，球化工艺正常，若二次碳化物网孔粗大，则表明模坯改锻时停锻温度较高，晶粒粗大，冷却速度又较缓慢，因此二次碳化物沿原奥氏体晶界析出，形成网孔粗大、网络肥厚，几乎是全封闭的网络，对照标准图片，可评为3.5级。一旦模具中存在2级以上的碳化物网络，模具就将变脆。

⑵、脱碳层测定和球化组织检验：
钢在轧制和锻造时，与空气接触，因此表面脱碳总是存在。对于直径5~150mm的钢材，要求单面总脱碳层不得大于0.25 mm+1%D(D为公称尺寸，mm)。模坯的脱碳层不得大于加工余量。脱碳层的测定按GB 224-1987《钢的脱碳层深度测定方法》进行。以下两个图片是3Cr2W8V钢脱碳层组织（放大500倍，上图为近中心的边缘区；下图为近表面的边缘区），与低合金工具钢中的脱碳层完全不同。试样未发现全脱碳层，图片是半脱碳层全貌，由于高合金钢易于球化，因此不存在低合金工具钢半脱碳层中常见的片状珠光体层和片状珠光体与球状珠光体的混合区。下图所示的中心部位为正常球化组织，是点状和细球状珠光体。脱碳从个别晶粒开始，晶粒内点状和细球状碳化物明显减少，形成低密度碳化物晶粒。

下图所示的近表面区域，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连成片。3Cr2W8V钢脱碳层组织特征是：由内向外，低密度碳化物晶粒逐步增多，而不像低合金工具钢那样碳化物球均匀地逐步减少，或形成片状珠光体层。脱碳层深度，应从表面开始测到低密度碳化物晶粒消失处为止。

根据GB 1299-1985《合金工具钢技术条件》中的第一级别图评定球化质量。3Cr2W8V钢易于球化，球化质量都较好，普遍能达到2~3级。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司技术中心
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