H13钢中的缺陷组织

tobi_zhu

材料：H13钢
状态：真空淬火+回火
硬度：44~45HRC
金相组织：未见明显成分偏析，但晶粒度不均匀，出现局部晶粒粗大组织。
产生原因：首先排除淬火时的过热。因为材料成分总体来说比较均匀（理由是，金相磨面经相同时间浸蚀，整体颜色比较一致），如果淬火温度偏高的话，应该整体组织都存在过热的现象。出现过热组织，可以肯定材料经历过高温，因此，材料中的局部过热组织应该为组织遗传。锻造加工前由于成分不均匀，加上锻造温度偏高，导致出现局部组织过热，即晶粒粗大。这部分粗大组织在随后的真空淬火中并未消除而遗传下来。（纯属个人见解，欢迎大家参与讨论）


局部过热组织   100X

100X

正常组织  100X

过热组织放大  500X

正常组织放大 500X

shenfuhai

楼主,请将式样轻腐蚀下,看看粗大的晶粒是处于什么地带?是富碳区还是贫碳区?
然后,就容易判断那些粗晶是怎么形成的了.

tobi_zhu

楼主,请将式样轻腐蚀下,看看粗大的晶粒是处于什么地带?是富碳区还是贫碳区?
然后,就容易判断那些粗晶是怎么形成的了.
shenfuhai 发表于 2009-10-18 07:43

2楼专家，如果粗晶在富碳区或贫碳区形成，那他们的形成原因分别是什么呢？我觉得,更准确的说,应该是富合金元素区和贫合金元素区。在相同温度下，贫合金元素区比富合金元素区晶粒更容易长大。如果出现严重的成分偏析，不管轻腐蚀还是重腐蚀，暗区和亮区组织都是很明显的。通过不同区域的腐蚀程度，可以判断材料是否存在成分的不均匀。本论题中的H13钢，在腐蚀过程中由始至终未发现存在亮区和暗区，我由此判断该材料的成分还是比较均匀的。各位同仁有不同意见的，继续补充，欢迎讨论，共同进步。

下面上传另一个出现严重成分偏析的H13钢，该钢在贫合金元素区出现了粗晶的过热组织。

50X  

100X

500X  富合金元素区（液析碳化物富集区），晶粒细小

500X 贫合金元素区，晶粒粗大

singular1821

非常感謝3樓精闢的解說,更謝謝您的熱誠.

shenfuhai

通常来讲,普通的H13都会存在比较明显的成分偏析带，也就是合金碳化物的偏析带；在合金碳化物比较密集的地方，钢材的晶粒比较细小，原因是粒状碳化物的存在阻碍了晶粒在奥氏体化状态的长大；相反，则晶粒容易长大；
“未见明显成分偏析，但晶粒度不均匀，出现局部晶粒粗大组织“-------那么看看微观的偏析是否存在？
以上为个人观点，供参考。

tobi_zhu

所谓明显的成分偏析，我的判断是，如我在3楼所上传的金相组织照片，组织中明暗的衬度十分明显，才谓之“明显”。宏观偏析，一般是指铸锭或铸件中大范围的成分不均匀现象；微观偏析（或显微偏析）一般是指晶粒尺寸数量级范围内的成分不均匀现象。因此，我在3楼中所上传的照片中的偏析现象同样是微观偏析。我想shenfuhai专家是想看看本论题的H13钢中是否传在同样的偏析，等我明天再轻腐蚀一遍，看看有什么差别，毕竟还是事实胜于雄辩。但有一个是可以肯定的，出现这种缺陷组织是应该归咎于材料本身而不是热处理。

tobi_zhu

经过轻腐蚀后，我依然相信材料的未存在明显的成分偏析，成分均匀。

100X

500X

500X

何柬松

“可以肯定材料经历过高温，因此，材料中的局部过热组织应该为组织遗传。锻造加工前由于成分不均匀，加上锻造温度偏高，导致出现局部组织过热，即晶粒粗大。这部分粗大组织在随后的真空淬火中并未消除而遗传下来。（纯属个人见解，欢迎大家参与讨论）”
楼主在以上论述就已经认定是成分偏析了，并且已经由锻造遗传过来的，怎么还在强调：（未见明显成分偏析，但晶粒度不均匀，出现局部晶粒粗大组织。）
晶粒度不均匀起因难道不是成分不均匀造成的吗？

tobi_zhu

首先解释一下，我是如何从金相组织判断材料是否存在成分偏析。在腐蚀的过程中，影响腐蚀速度的因素应该有材料成分和应力状态等。当材料成分不均匀或不同区域应力状态存在较大差异时，将使得材料不同区域存在较大的电极电位的差异。在腐蚀试样时，某些电极电位较低的区域由于腐蚀速度较快而首先腐蚀变黑。因此，当金相组织中存在明暗衬度越明显，应该说，材料的成分偏析程度就越高。
说回本论题的H13钢，材料在锻造前肯定会存在成分偏析的，但经过锻造和均匀化等过程均可以使材料偏析的程度降低，我这里只想强调的是，在真空淬火后，从金相组织来看，材料确实未见“明显”偏析．
不知道大家是否认同我的这个说法，欢迎大家继续参与讨论。

zzpf2200

有相同的料么？在淬火前考虑做高、低倍，看看偏析情况

shenfuhai

7# tobi_zhu
谢谢楼主的辛劳.
从轻腐蚀的图片,的确看不到偏析带;
没有明显的偏析,经过淬火却又出现了局部的粗大晶粒,这是什么原因呢?

tobi_zhu

因此，我认为，这是一种组织遗传，局部的组织粗大是在淬火前已经存在了。大家可以试一下，把一块粗晶粒的材料在正常温度下淬火，得到的金相组织依然是粗晶的，而不是正常的细晶粒组织，当然，这种组织也可能是不均匀的。用其他材料我试验过，但是H13钢还没试过，但我估计类同。最后，也不排除材料经历了两次淬火的可能，第一次超温了，然后又马上用正常温度淬火，但这种可能性还是比较小的，因为一般的热处理厂不会把做完淬火后的模具来马上做金相看组织的。总结一句，如果在淬火之前就已经是粗晶粒组织的话，经过正常温度淬火后就可以得到这种晶粒粗细不均的情况。不过这还是我的猜想，还是那句，事实胜于雄辩，有时间我再给大家试试，就是先把材料做成粗晶粒的，然后再用正常温度淬火。同仁们如果有兴趣的话也可以试试，把你们的成果发上来给大家学习学习。

888888

同意楼上观点,是一种组织遗传,有选择性偏析特点,可能与SI有关

shenfuhai

回复 12# tobi_zhu

这个帖子沉了非常长的时间,不知道;搂主研究的结果出来没有?

shenfuhai

tobi_zhu 发表于 2009-10-19 21:07
经过轻腐蚀后，我依然相信材料的未存在明显的成分偏析，成分均匀。

100X

其实，这7楼的100倍图片倒是清晰显示了原材的偏析。

黑色粗网络和局部碳化物稀少就是明显微区成分偏析。

台州大发模料li

shenfuhai 发表于 2011-5-22 14:35
回复 12# tobi_zhu

这个帖子沉了非常长的时间,不知道;搂主研究的结果出来没有?

原材料100倍

原材料400倍

原材料400倍

原材料400倍

原材料为H13电渣板材，钢厂出来是经过锻造加球化退火的。从400倍看出现局部晶粒粗大，可以认为是锻造过热造成的，因为材料没用经过热处理，谁愿意做这个试验，我寄试样。