高速钢组织回火过程的转变(加分讨论)

耿建亭

高速钢是什么东西？和高温合金是一个东西么？

高速钢自19世纪80年代出现其原始模型,约1902年问世现代高速钢之初型.
高速是指当初此钢问世时,应用在切削刃具上,其切削速度较普通低合金钢刃具为高.因此起名高速切削钢.习惯称为高速钢.

高温合金一般来讲与此钢有较大出入.当某些时候,二者均可用于高温场合.但高温合金一般来说,其使用环境温度更高一些.

个人意见,不足为凭

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高速钢回火及组织转变
一、目的
1.        及时消除淬火组织的内应力，避免产生裂纹
2.        实现二次硬化，即经过回火，硬度不仅不降低反而有所提高，同时强韧性也提高
二、回火组织的转变
1.表现为硬度下降，钢显著软化，这是由于淬火马氏体分解所致，分解的同时或顺序的发生以下几个过程：
1）从室温升到270度左右，过饱和的正方马氏体变成立方马氏体，碳从基体中被排出，形成一种非常细小的分散的过度相ε碳化物
2）在300-400度之间，随着回火温度的升高Fe3C型碳化物产生ε相消失，伴随着硬度下降，钢的密度下降约0.2%，在350-400度之时，M3C量达到最大，并迅速粗化，硬度降至最低。
2.第二阶段发生在400-565度之间，特点是硬度回升，直到二次硬化峰出现，在此期间，先前出现的M3C型碳化物重新溶入到基体，马氏体分解析出的合金碳化物M2C，MC非常细小、弥散，与基体保持共格关系，因此使钢产生了二次硬化并达到最大值，这是高速钢回火最重要的过程
3.第三阶段发生在500-650度之间，与上述过程后段重叠，该期间，钢的硬度达到峰值。实际生产使用的温度正是峰值相应的温度或其附近。在该阶段，钢发生了两个重要的转变：
1）马氏体分解，析出了细小、弥散与基体共格的M2C和MC碳化物使钢产生二次硬化
2）残余奥氏体分解，这一转变过程有以下特点：
a.回火温度在约500度以上才能发生残余奥氏体分解，500度以下基本上不发生转变
b.转变主要发生在回火保温后的冷却阶段，而延长保温时间对转变的作用不大，重复多次回火是必要的，但是作用最大的是第一次回火。延长保温时间不仅对残余奥氏体转变作用不大，反而会导致马氏体过回火，产生二次硬度降低的效果
c.残余奥氏体转变后产生的马氏体，可以视同为淬火马氏体，还必须回火使其分解，这些马氏体的分解对二次硬化也有贡献
d.残余奥氏体很难转变，即使是在多次回火之后
4.回火温度更高，硬度下降很快，马氏体分解，碳化物脱溶析出。650度时析出是M2C+VC，但是与产生二次硬化M2C、MC不同，它们已经明显粗化、聚集，700度析出的M2C+MC+M7C3；750度析出M6C+MC+ M7C3，800度析出M6C+MC+ M23C6

从以上分析可以知道，回火二次硬化是由于淬火马氏体分解和残余奥氏体转变的联合作用，然而最直接的原因是淬火马氏体基体中析出细小、弥散，与基体共格的M2C，MC碳化物，它们析出的数量越多，越弥散、细小，则二次硬化能力越强