D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1960.06.001 高速鋼在⑧下温度時的相燮 金相热處理教研組 徐祖耀、任棟亮、饭永瑞、司徒锡麟、曹眼高 摘要 A.Π.厂ynee①1M.Cohent②早韧研究高速鋼的洽处理留指出，室温停留將导致 换氏体在另下温度时馬氏体牌变的稳定化。Cohen並指出，冷处理时的浴却速度对另下 温度的变並无影响。厂.B.Kypniomo部明③3H184高速铜在另下温度时形成恒温馬氏 体。B.C.ΠonoxCHIteB④會测定P9及3H184網在-60°C以下停留附恆温馬氏体的形成 及冷处理后鋼的金和粗藏。但也有很多作者並未发现在另下温度停留时对轉变所发生的 效应。对于高速钢在另下温度时相变的其他問题倚缺之較系铳的所究。 本文工作在于了解高速钢在冷处理时冷却速度及m热速度以及室温和另下温度停留 对于馬氏体相变的影响，借此作为制訂高速銅洽处理工艺規程时的参考。 所用的材料为P18鋼，以膨腿法测定馬氏体轉变的动力学曲線。 实驗指出，高速铜因淬火时冷却条件不同（淬水、淬油和280°等温淬火），其在不 同的另下冷却速度下其有不同的相变动力学曲線。 (1)当济水（翔內殘留奥氏体最較少）时，和M点高的鋼种在另上温湿度时的I变 相似，在另下时冷却速度大的，其博变量胶多，如图1。 体 X HL 20 9 % T7 舒什 +20可布帽价一0000相MW-演 +准0…00的的00-w-0 温度℃ 福废℃ 阁1钢經淬水后冷却速度及加 厨2辆經淬油后冷却速度及加 热速度對馬氏體蓉變動力學的影誓。 热速度對馬氏體弊梦動力學的影睿。 (2)普淬油（适量的殘留奥氏体）时，和M点低的霸种湘似，另下汾却速度小时，总的 *本文露第一机械工業部所委托研究“高速翎的冷皮理”是文中的一部分，本题的棉 谦合作单禽哈爾濱量具辦具麻及上海工具廠
高速 铜 在 、 二下 温 度 待 的 相 燮 金相 热皮 理教研组 徐祖 耀 、 任滚亮 、 撇 永 瑞 、 司 徒踢 麟 、 曹凤 高 摘 要 A . n . 朋 F y 协 e O和 M . c lo 母早ne 期研究 高速铜的冷处理曾 指 出 , 室 温停 留将 导致 奥氏体在 另下 温度时 泻氏体 搏变 的稳定化 。 C o h en 业 指出 , 冷 处理 时的冷却速度对另 下 温 度的川 变业 无影响 。 r . B . K y p ; 。 。 。 能明母 3 H 18 4 高速铜在 另 下温度时形成 恒温梅氏 体 。 B . c . fl 。 二 。 狱 e H : 、e 。 O 曾测 定 P g 及 。 H 1 8 4拥 在 一 6 o0 C 以 下停留时恒温璐氏 体的 形成 及 冷处理 后纲 的 金相 栩械 。 但也 有很 多作者盆未 发现在另 下 温度停留时对棘变 所发 生的 效 应 。 对 于高越剔 在另 下温度时相 变的其他 同题尚缺之 较系抚 的研先 。 本 文 工作 在于 了 解 高速刽在冷处理 时冷 却速度及 加热速度以 及 室温和另 下 温度停留 对 于垢氏 体相变 的影 响 , 借此作 为制 豁高速铜 冷处理工艺规程时的 参考 。 所用 的材料为 p 18 铜 , 以膨)RJ 法测 定梅氏 体搏变 的动力学 曲徐 。 实 胧指出 , 高速朗 因淬 火时 冷却条 件不 同 ( 淬水 、 淬油和2 8 0 等 温淬火 ) , 共在不 同的另 l 冷却速度 一 下具有不 同的 相变动 力学 曲腺 。 ( 卫 ) 当淬水 ( 铜内残留奥氏 体量校少 ) 时 , 和 M 点 高的规 种在另 上 温度时 的相 变 相 似 , 在 另下时 冷却速度大 的 , 共 棘变量 校多 , 如 图 1 。 七 了 厂》 、 一 、 、 _ 二、 ` 一 一~ ` 盏 / \ \ 咐 二 璐1 1 川份l . 川川玛 ; , 乌休称久奄蚤% 自即哈 、 ` 分\ 、 甲 `.汀,.flIL 场碎枪6。 “ 伟够几几女号 ō % 海必 、 .lf . I Les二卜ot . . I .rL.百卜l 肠 。,J了. ù ` ` . 刁冷 . · 分 一 盯 一 彻 , .功 。村 · 脚 一 脚 · 洲协 璐皮 ’ ` 贬 一_ _ _ _ 于神 公 一 神 一 钧 翻 · 肠 翎 一 御 · 诩 , 脚 · . 一 翔 璐直’, 同 1 翎 经淬水后 冷却 速 度及 加 热 速 度封 岛 氏 骸拜 燮勤 力 擎的 影 粤 。 圆 2 胡 经淬油 后 冷却速度 燕加 热速 度封 . 乌氏 骸搏 熨勤力 攀 的影粤 。 . ( 2 ) 鸯淬油 (适量的趁留奥氏体 )时 , 和 M 点低的铜种相 似 , 另 下冷却速度小时 , 总的 * 本 文宾 第一机械工素部所委 托研究“ 高速钢 的 冷皮 理 , ’ 是文 中的 一部 分 , 本题 的偏 散合作 单宾啥雨 演量具辫 具 底及上海工 具瘫 。 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1960. 06. 001
2 钢院學报 6 棘变最較乡；但在-50°C以上經快治时， 其轉变速度皎大，轉变量也敏多，如图2。 % (3)瓶280°等温淬火（多是的殘留 2% 奥氏体)后，和M点低的钢种相似，另下 M 汾却速度小时，轉变速度較火，总的轉变 最也皎乡，如图3。 略 在不同淬火利不同冷郑情况下，馬氏 体的樽变量如表1所列。 (4)另下冷却速度救大的，在m热 5 时共轉变最也較多，加热速度較小时，狂 5冷 加热过程中一般情况为：轉变的开始温鞍 低，轉变量較大。 (5)加热速度較大时，在一10一 一20°C樽变停止，在加热速度較小时， 0-0400-0-20-020 在0°C时仍进行着囀变。 喝度℃ 鋼在加热过程中的馬氏体醇变量如表 围3蝌經等温淬大280°C后， 2所列。 冷却速度及加熱速度對馬氏體辩雙動 力学的影誓。 表1 冷处理时 冷处理时馬氏体 另上轉 另下轉 总的轉 淬火方式 Mx 纯秀 囀变开始温度 变量 变量 变 °C °C △M% △M% % 淬油(24°C) 7 +6 -130 0.2 12.82 12.64 +17 -110 0.98 9.55 10.53 淬水(20°C) 7 一28 -132 0 7.65 7.65 25 +4 -120 .63 8.70 9.33 280°C-1小时 -17 -86 0 10.05 10.05 25 -22 126 0 6.25 6.25 表2 治处理时 加热 加热时馬氏体加热时馬氏体加热到0°C时 谘穴方式 冷却速度 速度 轉变开始温度蒋变糁了温度 馬氏体轉变量 差值 C/分 °C/分 C C % % 7 8 -100 >0 3,18 15 20 -70 淬汕(24°C) 一20 1.68 8 -140 25 >0 3.97 -0.38 20 -175 -20 4.85 8 -160 >0 0.35 -1.15 济水(20°℃) 20 -110 -10 1.50 P 一120 >0 4.20 25 20 -120 >0 3.90 0.3 >0 7 8 -175 4.00 1.9 280C-1小附 20 -80 -10 2.10 25 8 -160 >0 4.85 20 -140 >0 8.85 1.0
胡 院 拳 权 棘变量蚁多 但在一 6 0 ; O 以 上握快冷时 C , 其 搏变速度岐大 , 膊变量也较 多 , 如 图 、 2 。 厂 3 ) 粳 2 80 “ 等温淬火 ( 多量的残留 奥氏体 ) 后 , 和 M 点 低的 铜种相 似 , 另下 冷却速度 小时 , 搏变 速度岐大 , 总 的棘变 · 最也蛟 多 , 如 图 3 。 在 不 同淬火 和不 同冷却情 i兄 一 『 , 揭氏 体 的林 变 量如表 1 所 列 。 C 4 ) 另 下 冷却速度较大的 , 在 加 热 时其 搏变 最也 较多 , 加热速度救小时 , 在 加 热趁程 中一般情 况为 : 棘变 的 开始温校 低 , 膊变量校大 。 ( 5 ) 加热 速度校 大时 , 在 一 1O 一 一 ZOo C 搏变 停 =I , 在加热速度较小时 , 在 。 “ C 时 仍进行着禅变 。 剑 在 加 热过程 中的琳 氏体裤变 鼠如 表 2 所列 。 件孟氏蛛,变黄共 ;煞 一` - 1 上 L _ _ L 江 _ 一 _ _ 」 哪 一 助 一 柳 一加 南 诩 诩 一 加户 肠康飞 国 3 翎 蛆等沮淬火 2 80 “ C 后 , 冷却 速度 及加 热速度封岛 氏牲牌 哭勤 力 李 的 影粤。 表 1 } 冷处理时 淬 火 方 式 l 冷却速度 } . C / 分 冷处理时 思氏 体 斡变 开始o 温度 C M k o C 另上搏 变量 另 下棘 变量 △ M 州 一 △ M , 总 的蒋 变量 % 65032 35354 121097 10 器肠5 6 12 7052 109765 曰名Q 8 `p 0 96 0 7 25 淬油 ( 7 2 4 o C ) 淬水 ( Zo o c ) 2 80 0 C 一 1小 时 + 6 + 1 7 一 2 3 + 4 一 1 7 一 2 一 1加 一 1 1 0 一 1 32 一 1 20 一 86 一 1 26 表 2 淬 火方 式 冶 处理时 加热 力。热时 ` 揭 氏体 { 加 热时 揭氏体 加 热到 O O C时 差值 冷。却速度 速度 搏变 开始温度 蟀} 变耗了温度 思氏体 棘变量 幅 C /分 O C /分 。 C { 。 C % { 淬油 ( 2 4 “ C ) 7 8 一 1 0 0 > 0 3 , 18 1 5 加 一 7 0 一 20 1 . 68 2 5 8 一 1如 > O 3 . 9 7 一 0 。 3 8 2O 一 1 7 5 一 o2 4 . 3 5 淬水 ( 2 0 “ C ) 7 _ _ 8 一 16 0 夕 0 · 0 。 a s 一 1 1 6 20 一 1 1 0 一 1 0 l 一 1 . 卿 25 8 一 1 2 0 夕 O 4 . 2 0 0 . 8 o2 一 1黝 > O 8 . 9 0 2 80 “ Q 一 1小时 7 8 一 1 7 5 > O 4 . 0 0 1 . 9 2O 一 o8 一 10 2 . 1 0 2 5 8 一 1 6 0 > O 4 . 8 5 1 . 0 2 0 一 l 叨 > 0 5 . 8 5 』
第十三期 由上逃数据可兑，高速鋼治处理时冷却 速度和加热速度对另下轉变有显著的影响，而 到中殘留與氏体的舍量对另下相变越主要的作 用。A.几.厂yneB的范性形变作为馬氏体形核 的理論⑤，並不能普逼地解釋其他实验〔6)x改 本实險中所发现的现象⑥。 实驗証明，国产高速锅在另下处兜前經室 温停留1小时对另下温度时的相变影啊不火， 0 翘2小的室混停留后其有显著的影响；見倒 9 4。 按一0°C停留时，发现有少量恆温馬氏 7 体的形成（图5），但在一70°C停留时並未及 现有恆温馬氏体的形成（图6）。艇一30°或 一70C停留后都使奥氏体其有极显著的稳定 化作用一被冷却至一175°C时不进行 变。 翎由室温冷却时，馬氏体牌变的开始温度， 00000遵言0喇翰南确 因冷却条件而改变。高逃满的馬氏体怒了温度 〔Mk或M:)因汾却条件不同在很大范内变 4室温停留對高速钢在另下 动，P18捌在很低温度下仍进行着馬氏体轉变。 温度时馬氏體解楚的影繁。 70℃等温/小府 2 -0光等渴/小晴 变 名 9 8 6 4 3 0-抢40-多-葡·间0-20W0-雕 说次t 0-0·40-00·10-126-0-1图--x0 淄瘦【 网5高速辋在一0°C年 月6高速鋼經在一70°C等温 温1小时恒温馬氏體的形成及帷 1小时后的稔定化現象。 绩冷却时的移定化现豪
第 一 于兰 期 由上述数据 可 兑 , 高速 荆 冷 处理 时 冶却 速度和加 热速度对另下斡变有显著的影响 , 而 纲 中珑留奥氏体 的含量对 另下相 变起 主要的作 用 。 A . n . r y 。 二e 。 的范性形变 作为 揭氏体形 核 的理 谕 . , 亚不能 普遍地解释其 他实撇 〔6 〕 x 父 本实 撇中所发现的现蒙 . 。 实 脆氰〔明 , 、 国产 高速剔在另 一 l ; 处 理 前握室 温停留 1 小时 对另下 温度时 的相 变影 响 一 不大 , 扯 2 小 时的 宝温停留后具有显著的影响 ; 兑图 4 o 在 一 加 “ C 停留时 , 发现有少量位温 场氏 体的形成 灯图 5 ) , 但在 一 7 o0 c 停留时 业未 发 现有恒温踢氏体 的形成 ( 图 6 ) 。 握 一 加 “ 或 一 7 0 O C 停留后都使 奥氏 体其 有极显 著的 稳 定 化 作 用 — 楼掖 冷却至 一 工7 5 “ C 时 不 进 行搏 变 。 铜 由室温 冷却时 , 玛氏 体搏变 的 开 始温度 , 因 冷却条件而改变 。 高速 剔的 峪氏体箱 了温度 盯M 女 或 M , ) 因汾却条件不 ajJ 在很大范幽内变 动 , P 18 剔 在很 低温度下 仍进 行右 玛氏体 搏变 。 休号孔杜又赶勺山% 佣 湘 书 雄 ·尸 · 肠 `白 ,湘砂 国 4 室沮 停 留封 高速 纲 在 另下 温 度 峙 、 乌氏艘搏 突的 影等 。 一 体转`氏又乌贡义. 刁休`九壮女告 时! 滋度飞 圆 5 高速翎 在 一 吕了 C 等 温 1 小 睁 但沮 . 乌氏 艘 的 形成 及维 绩 冷却 峙 的 穗定 化现 象 。 一 沁 一 和 一匆 即 一~ 一 ~ 几 一~ ~ , 几~ ~ ~ 山满` ~ ~ 工~ 荔!尹 一 栩 一偷 一“ 阶 6 高速钢 控在 一 7 0 0 C 等温 1 卜 叶后 的 毯 定化现 象
-’4 辆院學報 本实验的褚果，可供制訂高速鋼(P18)冷处理工艺时的憝考。在一般淬火条件下 (淬佃，分毅淬火或等温淬火)在另下温度时以慢冷却女慢加热为宜，这不但使囀变量 有所增加而且对避免工件的开裂也有裨盒。另下处理前，鋼件在室温下可以停留1小时， 但不宜在另下温度（如一30°℃）进行保温。 ,。参考文献 1.A.Π.ΓyneB,Merannypr,1939,Ne3, 2.P.Gorden,M.Cohen,Trans.A.S.M.1942,30,569. 3.T.B.KypAIoMoB,Tpo6neMbt M..M.,1952 4.B.C.IIonoxeHteB,O6pa6oTKa 6BcTpopexyuen cTann rny6oKHM XOnoRoM, 1959。 5.A.Π.「ynseB H A.1.AkweHreBa,KT中，1955,25，e2,209。 6.O.Π.MaKCHMoBa n E.T.ΠOHSTTOBCKHM,Πpn6 neM M.b.M.1955
= 4 一 翎 院 祭 报 本实 肺的 拮果 , 可供制 豁高速铜 ( P 1 8) 冷处理工艺时 的参考 。 在一般淬火条件卞 (淬旧 , 分极淬 火或等温淬 火 ) 在另下温度时 以慢 冷却父 慢 加 热为宜 , 这不 但使搏变量 有所增 加 而且对避免工件的 开 裂也有裨盆 。 另下处理 前 , 铜件在室温下 可以 停留 , 小时 , 但不宜在另下温度 (如 一 即 “ C ) 进行保温 。 参 考 文 献 1 . A . fl . r y 月只 e B , M e 丁 a 几刀 y p r , 1 9甜 , 恤 3 , 2 . P . G o dr en , M . C ho en , T r an S . A . S . M . 扮招 , 册 , 56 9 . 3 . r . B . K y P及幻 M O 日 , fl P O 6几 e ” H M . 中 . M . , 19昭 4 . B . C . n o n o 狱 e H I工e 甘 , 0 6 p a 6 o 丁 R a 6 H c 丁 p o p e 水 y以 e 认 c T a n H r 月 y 6 o K“ M x o 月 o 刀o M s 1 9 59 0 5 . A . fl . r y n 只 e 协 软 A . fl . A K比 e H I、e 协 a , 米 T 中 , 19 5 5 , 2 5 , 摊 2 , 幼9 。 6 . 0 . fl . M a K e ” M o 泊 a ” E . r . n o H只 T o 协 e K ” 汤, n p o 6 n e ” 从 M . 中 . M . 1 9 5 5