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碳量很接近,而前者钨、钼较高,这不但没有导致二次硬化能力的增加,反而由于A值的 下降使其回火硬度低于后者。二次硬度的变化与A值形成相当严格的依从关系。图中,除 了试验钢之外,还把文献【】中CM2及M2钢的相分析钻果按同样处理亦绘入,结果都完好 地符合上述关系。看来,AM值在下述合金度范围内是影响马氏体二次硬度的主要因素: W+2Mo7.1~9.1,Cr4,V0.9~1.35。如所周知,这正是目前各类高速钢(尤其含V2%~ 4%)淬火态固溶体成分的大致范围。(2)当A总.N(Cr,C)达到1附近时,获得最高二 次硬度(HRC69左右)。 70 O 69 0M2,2225F淬(1) 女CM2,2200°F落 68 居 。B-1 66 4B-4 A B-7 65 G4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 AE.N (CINgz/C(CriC) 图(1)马氏体的碳、氮鲍和度和二次硬度的关系。 V3N钢马氏体成分范围:(W)7.1~9.1,Cr4.1~4.4,V0.9~1.35 M2钢马氏体成分: n7.6 n4.4n1.3 CM2钢n ∥g n7.3 n4.1n0.9 A义.N一马氏体的碳、氨鲍和度, (C+N)gz一马氏体碳、氮总量,见式(4), C(Cr,C3)一一马氏体的平衡碳量(Cr按Cr,C3计算),见式(7)。 由此可见,Crafts关于合金马氏体最大二次硬化的原理适用于高速钢,而合金元素与 碳的配比,则为W,C,Mo2C,V,C3,Cr7C3。 关于高速钢在560℃回火时铬可能以何种碳化物析出,以及两种铬碳化物何者作为二次 硬化弥散相更合适问题,确实值得讨论。早期郭可信x一线测定得出【】,铬钢在700℃回火 时,随时间延长,碳化物次序为:M3C→M,C3→M23C。;18-4-1及其他W-系(不加Co) 的高速钢在700℃回火(500小时)后铬碳化物为Cr,C3。以后在铬-钒等钢的研究【)中重复 了上述次序。佐滕知雄【9】对18-4-1M(基体,即淬火马氏体)的研究得出,随回火温度上 升,首先(在700℃,一小时)发现的铬的碳化物为Cr7C,而后在800℃转变为C「2sC。 对于高速钢,因560℃析出相过于细小,目前无论x射线和电子显微镜皆未通过直接观测得 出使人信服的结果。人们过去根据钨、钼、钒的单元钢在550~600℃的电镜观察或x射线分 析,及高速钢在650℃回火(碳化物已发生长大)后测出W,C、Mo2C、V,C3这些现象, 推知560℃下钨、钥、钒之碳化物为上述三类,则据此也可认为铬在560℃析出Cr,C3,不过 由于它的衍射能力弱,只在700℃下才可用x射线测到。至于两种铬碳化物何者抗聚集能力 强的问题,早期【21研究已提出过只有在铬:碳=1:0.099(原子比C「,C,)时,才能获得最 大二次硬化效果(硬度增值)。文献【]指出Cr,C3比Cr2C。稳定性强,文献【81得出在铬 45碳 量 很接近 , flT角汀者 钨 、 相较高 , 这不但没有导致 二 次硬 化能力 的增加 , 反而由于 A “ 值的 下 降使 其回 火硬度 低 于后 者 。 二次硬 度 的变 化与 A H 值形 成 相当严 格 的依 从关系 。 图 中 , 除 了试 验钢 之外 , 还 把文 献 〔 ` ] 中 C M Z 及 M Z 钢 的相分 析结 果 按 同样 处 理亦绘 入 , 结 果都完好 J 一 也符 合上述 关系 。 看来 , A ” 值 在下 述 合 金度 范 围内是 影 响 马 氏体二 次硬 度 的主 要 因素 : W + 2 M o 7 . 1~ 9 . 1 , C r 4 , V o . 9 ~ 1 . 3 5 。 如所周 知 , 这 正是 目前各类高速钢 ( 尤其 含V Z% ~ 4 % ) 淬 火态 固溶体成 分 的大致范围 。 ( 2 ) 当 A 理 . N ( C r 7 C 3 ) 达 到 1 附近 时 , 获得最 高二 次硬度 ( H R C 6 9左右 ) 。 70698 国口侧圈U 弱6754G A 之 . N 吸c , N ) 9 2 / C梦( C r ` C 。 ) 图 ( 1 ) 马 氏体的碳 、 氮鲍和 度 和二 次硬度 的关 系 。 V 3 N 钢 马 氏体成分 范 围: 〔W 〕7 . 1一 9 . 1 , C r 4 . 1~ 4 . 4 , V O . g~ 一 3 5 M Z钢 马 氏体成分: , 7 . 6 , 4 . 4 ’, 1 . 3 C M Z钢 , , : , 7 . 3 , 4 . 1 ’ , 0 . 9 A 理 . N — 马 氏体的碳 、 氮鲍和 度 , ( C + N ) 9 2 — 马 氏体碳 、 氮 总量 , 见 式 ( 4 ) ; C 口( C r ? C 3 ) — 马 氏体 的平 衡碳量 ( C r 按 C r ? C 3 计算 ) , 见 式 ( 7 ) 。 ` 、 由此可 见 , c r a ft , 关于合 金 马 氏体最 大二 次硬 化 的原理 适 用于高速钢 , 而合 金元 素与 碳的配比 , 则为 W : C , M o Z C , V ` C 。 , C r 7 C 3 。 关于高速钢 在 5 60 ℃ 回火时 铬可 能 以 何种碳 化物析 出 , 以 及两种 铬碳 化物何 者 作为二 次 硬 化弥 散相 更合 适 问题 , 确实值得 讨论 。 早 期 郭可信 x 一 线测 定得 出 「’ 】 , 铬 钢在 7 0 ℃ 回火 时 , 随 时间延 长 , 碳 化物 次序 为 : M 。 C , M 7 C 3 , M Z 。 C 。 , 1 5一 4一 1及其 他 W一 系 ( 不加 C o ) 的高速 钢在 7 0 ℃ 回火 ( 50 0小 时 ) 后 铬碳 化物为 C r : C 3 。 以后 在 铬一钒等钢 的研究 「“ ] 中重 复 了上述 次序 。 佐 滕 知雄 [ ” 〕 对 18 一 4一 I M ( 基体 , 即淬火马 氏体 ) 的研 究得 出 , 随 回 火温度 上 升 , 首 先 ( 在 7 0 0 ℃ , 一小 时 ) 发现 的铬 的碳 化物 为 C r 7 C 3 , 而后 在 8 0 0 ℃ 转变 为 C r : 3 C 。 。 对于高 速钢 , 因 5 60 ℃ 析 出相过 于 细小 , 目前无论 x 射 线 和 电子显微 镜 皆未 通过 直 接观 测得 出使人信服 的 结果 。 人 们过 去根 据 钨 、 铂 、 钒的单 元钢 在 5 。一 6 0 ℃的 电镜 观察 或 x 射 线分 析 , 及高速 钢在 6 5 0 ℃ 回火 ( 碳 化物 已 发 生长 大) 后 测 出 W : C 、 M 。 : C 、 V ; C 3 这 些现 象 , 推知 56 0 ℃下钨 、 钥 、 钒 之碳 化 物为上述三 类 , 则据 此 也可认为铬在 5 60 ℃析 出 C r : C 3 , 不过 由于它的衍射 能力 弱 , 只 在 7 0 ℃下 才 可用 x 射线 测 到 。 至于 两种铬 碳 化物何者 抗 聚集能力 强的问题 , 早 期 I “ 〕研究 已提 出过 只有在 铬 : 碳 = 1 : 0 . 0” (原 子 比 C r 7 C 3 ) 时 , 才 能获得 最 大二次硬 化效果 ( 硬 度增 值 ) 。 文献 I , ’ 指 出C r 7 C 3 比 C r 2 3 C 。 稳定 性强 , 文 献 r 已’ 得 出 在铬
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