模具钢的金相组织及检验

 一、冷作模具钢
   用做冷作模具的材料，要求高硬度、高强度和良好的耐磨性、韧性。钢的显微组织特点是：热处理后要有一定量的剩余碳化物，碳化物分布均匀、形态圆整、细小；马氏体均匀细致；奥氏体晶粒均匀细小。细小马氏体能抑制微裂纹形成。增加板条马氏体可提高强韧性。共晶碳化物形态要圆整、粒度要细小。除碳素工具钢、低合金工模具钢、莱氏体钢外，基体钢已被广泛使用。基体钢是在高速钢淬火基体成分基础上，添加碳和其他合金元素改性，除了能保证获得5％(体积分数)的碳化物外，并有强韧兼备的性能，且能兼作冷模钢和热模钢。
（一）莱氏体钢
   以Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo、Cr12Mo1V1、Cr12 W等钢种为代表。高碳高铬加钼、钒以细化组织。
LD(7Cr7Mo3 V2Si)和GM(9Cr6W3Mo2V2)钢称为半高铬钢，特点是韧性较高，耐磨性好、淬透性高。含碳量降低使碳化物均匀程度大大改善，但退火及调质工艺较为复杂。退火工艺为860℃ 2~3 h，740℃ 5~6 h缓冷，500℃出炉。最终热处理，LD加热温度为1100~1150℃分级淬火，550~600℃三次回火。GM加热温度1100-1160℃分级淬火，520-560℃三次回火。
    Cr12型钢的淬火组织中有共晶碳化物、颗粒状及点状残留碳化物、淬火马氏体及残留奥氏体，由于马氏体很细，在显微镜下看不到马氏体针叶，仅可观察到明显的奥氏体晶界，基体呈白色。如果采用热油或硝盐冷却时，侵蚀后基体呈黄褐色，晶界不易显示。这是由于马氏体在热油或硝盐冷却过程中稍受回火所造成。随着淬火温度提高，晶粒度逐渐长大，颗粒状碳化物逐渐溶解，残留奥氏体数量随之增加。如果温度过高，会引起晶粒粗大，晶粒边界熔化，冷却后得到网状碳化物及黑色组织组成的过烧组织。