因为加钻（这种方法早已实行），而是提高碳。技术发展对钢性能的要求，使得人们不得不 运用过去已粗略地知道的增碳这一方法，虽然它能带来工艺性及韧性的恶化，同时，也促 使人们更深入地了解了合金元素与碳之间的定量关系。 W,Crafts2】早期提出，合金马氏体回火时，当其中碳与合金元素之间的配比达到该 元素析出的特殊碳化物化学式时，将获得最大二次硬化。Steven强调指出了(2)式来源 于此一原理。回火态碳化物为W,C,MozC,Cr23C。及V,C3,而退火M。C化学式可认（假 定)为Fe,WzC(Fe.Mo2C),其余两种为Cr2sC。及V,C3。因此，可以按回火碳化物要 求对钢配碳，而式中各系数正是上述碳化物中碳与合金元素的重量比。 “平衡碳”概念（计算法）在应用上虽已取得成绩，但对它的解释却遇到了困难。肖纪 美教授在其著作【3】中对此作过较详细的分析，对铬的配碳问题提出过改进意见，并很确切 地称此法为“定比”碳法则。 从历来发表的关于高速钢相分析结果[，)，可对“平衡碳”计算法提出以下讨论意 见： 1. 高速钢中M,C碳化物之化学式并不是文【)中假定的Fe,W2C(FcMo2C)。表 1所列之计算结果，说明它更接近FegW3C(FeaMo,C)。因此，对钨、钼二元素，按回 火碳化物(W,C等)计算钢之配碳时，与退火态形成之碳化物不符。 2.铬的配碳系数，如按Crafts原理，则应首先搞清楚560℃可能析出（或者应当析 出)何种类型的碳化物(Cr23C。一K=0.06,Cr,C3一K=0.099),这正是本文着 重探讨的问题之一，后面还将进一步讨论。其次，如考虑到钼一系超硬型钢退火态铬形成 C「，C3型碳化物，则更直接与(2)式相矛盾。 3.碳化物是可以互溶的。从近年对18-4-1钢中碳化物微区分析结果]，计算其实际 化学式如下： MaCt Fe2.8 W2.s Cro.28 Vo.35 C MC:V3.1 Cro.4 Wo.038 Feo.18 C3 M23Ce:Feis Cre.s W1.1 Vo.e Co 计算还表明，设钢中钨18，钒1.5，则仅由于钨、钒之间的上述互溶，就可使M。C及MC总 量由24%和1.8%（不互溶）变为26%和1.0%。如果还考虑铬和铁，情况就会更复杂。 铁的大量溶入M23C。使其成分发生重大变化，而且因此使本来铬应该完全形成Cr2C。 的“平衡碳”的钢（如M41,42等)在退火态仍有1.5%左右铬溶于α-Fe中。但应指出，这 点对定比计算尚不会带来大的偏差，因为在淬火态M23C。将全部溶解。 碳化物的成分不纯还有更复杂的情况。例如，不同冷却阶段析出的同一种碳化物，成分 可能不同。淬火加热时被溶解的那部分将与其平均成分不同。我们过去对钨18，铬4，碳 0.7~1.0的无钒高速钢的相分析工作I61得出，随着淬火温度在1100℃(M23C。溶完)以上 的升高，剩余碳化物M。C中钨量逐渐升高。这证明M。C的选择性溶解确实存在。显然，这 也是采用定比概念把回火和退火态联系起来的一个障碍。 本文将通过实验回答下述问题：1.Crafts原理对高速钢是否适用？高速钢获得最大 二次硬化的条件（碳与合金元素比例）是什么？2.怎样评价和运川1 Steven平衡碳计算 式？ 41因为加钻 这种方法早 巳实行) ( , 而是 提高碳 。 技 术发展 对钢 性能 的要求 , 使 得人们不得不 运 用过 去 已粗 略地 知道 的增 碳这 一 方 法 , 虽然 它可 能带 来工 艺性及韧 性的 恶 化 , 同时 , 也促 使 人 们更 深 入地 了 解 了 合金元 素 与碳之间 的定 量关系 。 W . C ar f t s [ “ 〕 早 期 提 出 , 合金 马 氏体 回火 时 , 当 其 中碳与 合金 元素 之 间的 配比 达到 该 元 素析 出的特 殊碳 化物 化 学式 时 , 将获 得最 大二 次 硬化 。 S t e v e n 强 调指 出 了 ( 2 ) 式 来源 于此 一原理 。 回火态碳 化物为W : C , M O : C , C r : 3 C 。及 V ` C 3 , 而 退火 M 。 C 化学式 可 认( 假 定 ) 为 F e ` W : C ( F e 4 M o : C ) , 其余两种 为 C r 2 3 C 。 及 V ` C 3 。 因此 , 可 以 按 回火碳 化物要 求对 纲 配碳 , 而式 中各系数正 是 上述碳 化物 中碳与 合金元 素 的重 量 比 。 “ 平衡 碳 ” 概 念 ( 计算法 ) 在 应用上 虽 已取得 成 绩 , 但对 它 的解释 却遇 到 了困难 。 肖纪 美教授在 其 著作 〔 “ ] 中对 此 作过较 详细的 分析 , 对 铬的 配碳 问题 提 出过改 进意 见 , 并很 确切 地 称 此 法为 “ 定 比 ” 碳 法 则 。 从历 来 发 表的关于 高 速钢 相 分 析 结果 「` , ’ 〕 , 可对 “ 平衡碳 ” 计算法 提出 以下 讨论意 见 : 1 . 高 速钢 中 M 。 C 碳 化 物之 化学 式 并不 是 文 [ ’ 1 中假 定 的 F e ` W Z C ( F e ` M o : C ) 。 表 1 所 列 之计 算结 果 , 说 明它 更接近 F e 3 W 3 C ( F c 3 M 。 。 C ) 。 因此 , 对钨 、 钥二元 素 , 按 回 火碳 化物 ( W Z C等 ) 计 算钢 之 配碳 时 , 与退 火态 形成 之碳 化物 不符 。 2 . 铬 的 配碳 系数 , 如按 C ar ft s 原 理 , 则应 首先搞 清楚 56 0 ℃ 可 能析 出 ( 或者应 当析 出 ) 何 种 类型 的 碳 化 物 ( C r 2 3 C 。 — K = 0 . 0 6 , C r 7 C 3 — K = 0 . 0 9 9 ) , 这 正 是 本 文着 重探 讨 的问 题之 一 , 后 面 还 将 进一 步讨论 。 其 次 , 如 考 虑 到 铂一 系超 硬 型钢 退 火态 铬形 成 C r 7 C 3 型碳 化物 , 则 更直 接 与 ( 2 ) 式 相 矛盾 。 3 . 碳 化物是可 以 互溶 的 。 从近 年对 1 8一 4 一 1 钢 中碳 化 物微 区分析结 果 【” ] , 计 算其实际 化学式 如下 : M o C : M C : F e : . s w : . 。 C r 。 . : : V o . 3 。 C V 3 C r 。 . e o w 。 . 0 3 。 M 2 3 C 。 : F e ; ` C r 。 . 。 W : F e o 一 5 C 3 V 。 . 。 C 。 计算还 表明 , 设 钢 中钨 18 , 钒 1 . 5 , 则仅 由于 钨 、 钒 之间 的上述 互溶 , 就 可使 M 。 C 及 M C 总 量 由2 4 % 和 1 . 8 % ( 不 互 溶 ) 变 为26 % 和 1 . 0 % 。 如果 还考虑 铬和 铁 , 情 况就 会更 复杂 。 铁 的大量 溶入 M : : C 。 使 其成 分发生 重 大变 化 , 而且 因此 使本 来铬 应该 完 全形成 C r : : C 。 的 “ 平衡 碳 ” 的 钢 (如 M 4 1 , 42 等 ) 在 退火态 仍有 1 . 5 % 左 右 铬溶 于 a 一 F c 中 。 但 应指 出 , 这 点对 定 比计算 尚不会带 来大的 偏差 , 因 为在 淬火态 M : 3 C 。将 全部溶解 。 碳 化 物 的成分不 纯 还有更 复杂 的情 况 。 例 如 , 不同冷 却阶段析 出的 同一种 碳 化物 , 成分 可 能不 同 。 淬 火加热 时被 溶解的 那部分 将与 其 平均 成 分不 同 。 我们 过 去对 钨 18 , 铬 4 , 碳 0 . 7一 1 . 0的 无钒高 速 钢 的相分析 工 作 1 6 ] 得 出 , 随 着 淬火 温度 在 1 1 0 ℃ ( M Z 。 C 。溶完 ) 以 上 的升高 , 剩 余碳 化物 M 。 C 中钨量逐 渐 升高 。 这证 明 M 。 C 的选 择性 溶解确 实存在 。 显 然 , 这 也是采 用定 比 概念 把 回火和 退 火态 联系起 来 的一个障 碍 。 本文将通 过 实验 回答 下述 问题 : 1 . C ar ft s 原 理对高 速 钢 是 否 适 用 ? 高速钢 获得 最大 二次硬化 的条件 ( 碳与合 金元 素 比例 ) 是什 么? 2 . 怎 样 评价 和运用 5 t e v e n 平衡碳计算 式?