低合金工具鋼常見組織缺陷---碳化物帶狀和液析
碳化物帶狀組織是鋼錠結晶時發生的樹枝狀偏析引起的，熱變形后偏析區被拉長，一些富有鉻和碳的偏析區將析出交多的碳化物，因而在鋼材縱斷面的顯微磨片下呈帶狀。帶狀碳化物是一個不均勻的組織因素，對退火和淬火的組織轉變有相當大的影響。熱壓力加工后的鋼材中若存在嚴重的帶狀碳化物，則退火時就很難獲得均勻一致的球化組織，退火時，在那些貧碳地帶往往形成片狀珠光體，即使在貧碳地帶得到了球化珠光體，但從整體來說，碳化物顆粒在大小和分布上是不均勻的。www.syfukang.com嚴重的碳化物帶狀組織也使獲得均勻的淬火組織發生困難。在淬火加熱時，貧碳的地帶容易發生過熱，奧氏體晶粒比較粗大且不均勻，馬氏體是鍥狀而不是了隱晶狀的。在富碳地帶則容易出現屈氏體組織。由于碳化物帶狀組織所引起的淬火組織的不均勻性，使工件及工模具中的內應力增加，而淬火組織中出現的屈氏體也使淬火件表面硬度不均勻。此外，嚴重的碳化物帶狀組織的存在，使工件和工模具在淬火時產生較大的畸變，增加了熱變形后鋼的各向異性，促進裂紋的形成。
在軸承鋼及低合金工具鋼中，可能出現個別粗大碳化物沿熱變形方向排列的現象，稱為碳化物液析。鑄錠凝固時，在樹枝狀偏析嚴重的情況下，局部地區鋼液中的碳和鉻含量很高，具備了形成共晶萊氏體的條件。當共晶液體數量很少時，共晶中的奧氏體相依附在初晶奧氏體枝晶上生成，而將共晶碳化物離異出來，剩留在兩個相鄰的樹枝狀晶體之間，熱變形后，液析碳化物沿著鋼的延伸方向拉長呈條帶狀，因此，液析碳化物實質是共晶碳化物，是由液體結晶出來的。
碳化物帶狀組織與碳化物液析產生的原因都是由于樹枝狀偏析，但碳化物形成的過程不同，當偏析程度較低時只出現碳化物帶狀組織，而當偏析嚴重時，會同時出現碳化物的液析和碳化物帶狀組織。碳化物液析通過擴散退火能被消除，擴散退火的溫度為1150~1200℃。上圖為GCr15鋼的顯微縮孔、雜質與碳化物液析（放大500倍）。圖1為9SiCr鋼中的碳化物帶狀偏析和液析（放大500倍）。

圖1  9SiCr鋼組裝節模中的碳化物帶狀偏析和液析，500×

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