模具钢材的金相组织

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2022-09-14 15:05:00

不论是模具钢、铜合金、铝合金，还是其他金属本材料，只要磨平其表面，并用与每种金属相对应的不同药品进行轻微腐蚀，然后使用金属显微镜观察这个表面，就可以看到各种不同的金相组织。

这个组织随着金属的化学成分或热处理状态的变化而变化。化学成分不同，其组织当然不同。但在化学和没有淬火的组织也不同。

组织，有社会内的组织、人间的组织、设备装置的组织等很多种。一般把金属的组织就叫做金相组织。

随着金相组织的变化，硬度、韧性、耐磨性等金属的各种性能就会发生变化，所以它非常重要。淬火、回火等到热处理就是有意识地改变金属的组织，用来提高金属的硬度或提高韧性。

在金相组织的话题里，经常出现广义的铁。这是由于随着铁和碳的比例及热处理的变化，其组织也发生不同的变化的缘故。

●铁素体:这是在体心立方晶格的α-Fe中固溶了其他元素。碳（C）可以固溶到质量分数为0.02%左右。铁素体既软（HB90~HB100）又有延展性，其抗拉强度约为30㎏。

●奥氏体：这是在面心立方晶格的γ-Fe中固溶了其他元素，它只存在于高温（727℃以上时才能固溶碳），常温下不存在。碳可以固溶到质量分数为2.1%左右。18-8不锈钢及高锰钢在常温下也很稳定，既软又有韧性。

●渗碳体：这是铁和碳的化合物（碳化物），用Fe3C表示。它的硬度非常高，达到HV1100~HV1200。改变其形态及分布，对提高钢的强度起到很大作用。随着含碳量及热处理的不同变化，将变化板条状、球状和网状等。碳素工具钢就是通过把渗碳体的形状改变为球状，从而提高其硬度的。

●珠光体：冷却奥氏体，困无法固溶碳，碳就被折出来，变成稳定的γ-Fe和碳化物（渗碳体），这就是珠光体。把铁素体和板条状的渗碳体相互重叠在一起的层状组织称为珠光体。

●石墨：因为碳以六方晶格的晶体状态存在，所以极其稳定。铸铁在高温下的液体状态时可固溶很多碳，一旦被冷却下来，不能固溶的碳就以石墨的形态被折出来。

●马氏体：把钢从能够固溶大量碳的奥氏体温度急剧冷却时，只有晶格由而心立方晶格的γ-Fe变成体心立方晶格的α-Fe，而碳因没有时间被折出，处于过饱和的固液状态，这就是马氏体。马氏体在钢的组织里是最硬的（HB720），而且脆。钢的淬火，就是进行这个操作。而13Cr不锈钢在自然状态下就是马氏体组织。

●托氏体：这是铁素体和细小的渗碳体夹杂的组织。就如采用油淬火钢，以比较慢的速度进行冷却或把马氏体在300-400℃温度下进行回火时产生托氏体和回火托氏体。托氏体比马氏体软且韧性也好。

●索氏体：这也是铁素体和细小渗碳体夹杂的组织。按一定的时间，从而形成了渗碳体的集合。或在500-600℃的温度下对马氏体进行回火后也可以得到它。它比托氏体还软还有韧性，因此弹簧就用这种组织的钢制造。

●贝氏体：这是把钢从奥氏体的状态急冷到150~550℃，并保持在这个温度时形成的组织。在高温侧形成的称为上贝氏体，在低温侧形成的称为下贝氏体。

这是细小渗碳体分散在铁素体内的组织，与淬火马氏体相似，硬度也与马氏体相近。