超冷处理技术对W18Cr4V组织和性能影响的研究.pdfVIP

210 李玉萍：超冷处理技术对W18Cr4V组织和性能影响的研究 第6期 有效直径或厚度mm，k--0．8—1．0min／mm上限为方一形一工赠件，下限为 氏体晶界处弥散析出。如表 1所示，残余奥氏体量是随着超低温 圆形工件)一复热等三阶段完成整个处理过程。 处理温度的降低而降低的，W18Cr4V钢经(一196)~C超低温处理 瑚咖啪 彻猢 。 2．2W18Cr4V超冷处理后的性能 后，残余奥氏体降为2％左右，超低温处理后 ，不会因残余奥氏体 W18Cr4V超冷处理后的蝣『毫变化，如表1所示。W18Cr4V钢超 量的减少而降低材料的韧性。一方面，超低温处理导致残余奥氏体 冷处理后的红硬性(热硬性)有一定的增加，可以提高切削速度 ， 绝大部分转变为马氏体，另一方面碳化物均匀细小的弥散析出和组 改进了机械加工生产效率。此外，W18Cr4V磨削加工后表面粗糙 织微细化的共同作用是材料韧性不降低的根本原因。所以 度降低。 W18Cr4V钢刃具经超低温处理后，不会因降低韧性而引起早期崩 刃和断裂。W18Cr4V钢淬火后，组织中保留有大量的残余奥氏体 (25％)，它们在超低温处理下向马氏体转变时，由于成核数 目多，所 以得到的马氏体非常细小，而且高温淬火后 ，组织中保留有大量的 组织缺陷，经超低温处理后，这些组织缺陷进一步稳定，成为碳化物 析出的成核区。继承下来的亚组织能促进零下温度的时效反应，即 低温下，碳原子富集团在继承下来的位错附近有陕速形成的倾向， 时间 这是由于碳原子和位错周围的应力均交互作用，降低了体系自由能 图1试样常规热处理方式 的结果。碳原子富集团越多，以后形成的碳化物弥散度越大，碳化物 表 1W18Cr4V钢超冷处理后性能 越细小，对位错运动和晶界迁移的阻力越大，增加了材料整体的强 韧 。W18Cr4V钢经超低温处理后，硬度虽然没有明显提高，但残 余奥氏体量很少，组织微细化，碳化物的弥散析出，提高了钢的强韧 性，也提高了钢的耐磨性。大量残余奥氏体的存在，对金属刃具来说 是一个致命的弱点，因为它不仅本身较软，在周期性的高应力作用 下易疲劳剥落或被切削掉，造成周围碳化物颗粒的悬空，并很快同 3试验讨论 基体脱离而产生剥落坑，而且剥落下的碳化物粒子有进一步加剧工 由表 1可知，经超低温处理后材料的硬度和冲击韧性与未经 模具磨损的倾向。在高的摩擦应力作用下，残余奥氏体又有可能向 超低温处理相比较，几乎没有什么变化，只是硬度稍有增加，但耐 马氏体转化，产生新的组织应力，引起局部崩刃和断裂。而碳化物颗 磨性却明显提高。超低温处理温度也并不是越低越好 ，温度过低 粒越多、越细小，在同样的工作条件下，tvf~化物质点所承受的工 反而造成成本上升和耐磨性降低。 作载荷就越小，越耐磨。并且微观碳化物与高密度的位错缠绕在 另外我们还发现，未经超低温处理的刃具磨损表面很粗糙， 一 起与基体有较强的结合力，不易脱落，在整体硬度