冷作模具钢【CrWMn钢】-18

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图1

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图2

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图3

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图4

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图5

材料名称：CrWMn钢
浸 蚀 剂：图1未浸蚀；图2～图5经4%硝酸酒精溶液浸蚀
处理情况：煤炉加热后油冷淬火
组织说明：局部过烧、过热引起脆裂。
      图1：专用锻头，使用时仅轻轻一轧，尾部即发生断裂。断口处晶粒粗细不一。锻头尾部（箭头1所指处）晶粒粗大；逐渐向上，晶粒变细（箭头2所指处）。此外，在锻头尾部外圆表面上（箭头3所指处）有肉眼可见的黑色网纹。于上述三个区域分别进行金相分析。
      图2：图1中箭头2所指细晶粒区的显微组织，基体为黑色回火马氏体及白色颗粒状碳化物，属于CrWMn钢热处理后的正常组织。
      图3：图1中箭头3所指黑色网纹处的显微组织，奥氏体晶粒粗大，晶界线较平直，且成120°角，部分晶界处嵌有浅灰色氧化物；少量奥氏体晶界交接处出现轻微的熔化孔洞。基体组织为白色针状淬火马氏体、较多的残留奥氏体。由此证实，锻头尾部局部淬火加热温度过高，致使局部晶界发生氧化和轻度熔化，从而造成严重的过烧缺陷。此缺陷反映在零件表面上为黑色网纹的小龟裂。
      图4：箭头1所指粗晶断口处的显微组织，基体为粗大白色淬火针状马氏体及残留奥氏体。奥氏体由于浸蚀时间较长变为暗色。由上述证实，该处为过热淬火区，脆性较大，致使锻头轻轻一轧即发生脆裂。
      图5：图4所示试样经过180℃回火1h后的显微组织，采取轻微抛光浸蚀后，与图4为同一视场拍摄，白色针状马氏体因受回火作用而变成黑色针状回火马氏体。
综上所述，锻头脆裂是由于锻头在煤炉上直接加热，四周温度不均匀，同时加热温度又无法控制，易使锻头产生局部过热和过烧缺陷，淬火后又未经回火处理，致使过烧、过热部位因脆性较大而产生断裂，造成报废。

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目前常用的检测标准如
GB/T 17455-2008无损检测 表面检测的金相复型技术
DL/T 652-1998 金相复型技术工艺导则
DL/T 884-2004 火电厂金相检验与评定技术导则
ASTM E1351-2001  现场金相复制品的生产和评定标准实施规范
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