各种工艺条件下调质结构钢金相分析—锻造

      对大多数结构钢，由于碳和合金元素含量较低，热变形能力好，有很好的可锻性。
      由于结构钢锻造是在1200℃左右高温下组织流变成型过程，因此高温下表面脱碳，组织过热过烧、晶粒粗化，以及组织异常流变、表面折叠甚至开裂等均为锻造工艺质量控制的内容。其中晶粒度直接影响锻件的力学性能，一般均要求锻后晶粒度控制在优于5级或6级。
结构钢的钢种不同以及锻后冷却条件不同，基体组织也不尽相同，一般冷却条件下大多为正火态组织，当冷却十分缓慢则可能为退火态组织，对于含有一定合金元素的锻件也可能出现贝氏体。
      为降低能耗，利用锻后余热进行热处理是一种趋势，包括控制冷却（正火）、余热淬火（调质）等。
      GB/T 13320-2007《钢质模锻件 金相组织评级图及评定方法》规定了结构钢模锻件经正火或锻后控冷处理，或调质后的金相组织评级图及评定方法。评级图分为3组，每组分为8个级别，见表1，部分评级图间图2-图3。当被评定的金相组织介于两个级别之间时，以大一级为判定级别。各类金相组织的合格级别一般约为1-4级合格，或由供需双方协商确定。若评级时有争议，可参考力学性能进行评定。

表1 模锻件金相组织分组、分级及部分评级图（GB/T 13320-2007）

-	第一组	第二组	第三组
	中碳结构钢 正火或锻造后控冷处理的锻件	渗碳用结构钢正火或等温正火或锻后控冷处理的锻件	调质结构钢/调质处理的锻件
1级	珠光体+铁素体，晶粒均匀	珠光体+铁素体，晶粒均匀	均匀的回火索氏体
2级	珠光体+铁素体，晶粒较均匀	珠光体+铁素体，晶粒较均匀	回火索氏体+铁素体
3级	珠光体+铁素体，晶粒碎化	珠光体+铁素体，有带状倾向	回火索氏体+铁素体
4级	珠光体+铁素体，晶粒不均匀	珠光体+铁素体，晶粒细碎	回火索氏体+条状及块状铁素体
5级	珠光体+铁素体，晶粒不均匀	珠光体+铁素体+粒状贝氏体，局部混晶	回火索氏体+托氏体+条状及块状铁素体
6级	珠光体+铁素体，有魏氏组织	珠光体+铁素体+粒状贝氏体	回火索氏体+托氏体+条状及块状铁素体，较粗大
7级	珠光体+网状铁素体，混合晶粒，有魏氏组织	珠光体+铁素体+粒状贝氏体，混晶	托氏体+回火索氏体+条状及块状铁素体，较粗大
8级	珠光体+铁素体，呈魏氏组织分布	铁素体+粒状贝氏体+珠光体，呈魏氏组织分布	珠光体+铁素体+网状及块状铁素体
评级图倍率	100倍 结合高倍下观察确定组织	100倍 结合高倍下观察确定组织	500X

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图2 珠光体+铁素体，晶粒较均匀

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图3 回火索氏体+铁素体