真空淬火，同一炉生产出两种不同模具金相组织

lilianghai

我有20块HM3材料，同一模块锯下20小块模具，真空热处理同一炉，同一工艺淬火+回火。金相抽样检测，一块晶粒7级左右。一块0级，过热严重，是什么原因导致的，能分析下嘛？

雪影孤枫

真空炉炉温均匀性测过吗？原材料碳化物偏析严重吗？

hongqk

需要提供一下处理的工艺，真空炉加热以辐射为主，如果升温速度太快，靠发热体近的就会过热，你看过热的试样是不是靠发热体的位置。

hongqk

网上找来的：
    该钢是高强韧性的热作模具钢，多种合金元素使该模具钢具有很高的淬透性、高的韧性和高的抗回火稳定性，该钢有二次硬化现象，特别适用于热挤压模具。但该钢有脱碳敏感性，淬火加热时表面应保护或用真空加热。钢的Ac1为836~948℃，Ar1为771~923℃，Ms为390℃。等温淬火温度在400℃以下可以形成下贝氏体。

    钢的预先热处理用等温球化退火，加热到920~ 940℃后保温3~5h，炉冷到700~ 720℃后保温4~6h，炉冷到550℃后出炉空冷，硬度控制在220~ 240HBW。退火温度过低，碳化物熔解过少或球化不均匀在最终热处理时会得到萘状粗晶组织断口，同样退火温度高于1000℃，晶粒粗大，由于组织的遗传性，最终热处理后也会得到粗晶萘状断口。若预先热处理采用正火或高温回火直接加速淬火，也会出现粗晶萘状断口。

    钢的最终热处理工艺是在500~550℃下预热30min以上后升温到800~850℃，保温10~15min，再加热到1060~1090℃，保温系数为10~25s/mm，最后直接放入油中冷却。回火温度为600~ 630℃，保温2h，回火2~3次，可得到42~47HRC。如果在570~600℃下回火，硬度可控制在47~ 52HRC。

    HM3钢经1080℃淬火，不同回火温度与硬度和残留奥氏体关系见下表。

        HM3钢不同回火温度与硬度和残留奥氏体关系

    该钢在550℃时回火，出现二次硬化峰值，同时平面应变断裂韧度K1C值高，热疲劳性能好，适用于制造各种辊锻模具、压力机模具和各种冷挤压模具。

aaron01

混料的可能性比较大。

lilianghai

aaron01 发表于 2017-7-3 09:52
混料的可能性比较大。

现在原材料做过金相了，晶粒比较细小，不是遗传组织

lilianghai

hongqk 发表于 2017-7-2 22:03
需要提供一下处理的工艺，真空炉加热以辐射为主，如果升温速度太快，靠发热体近的就会过热，你看过热的试样 ...

热处理工艺600-850分预热1100保温2.5小时油冷。原材料今天做过金相，晶粒比较细小

lilianghai

雪影孤枫 发表于 2017-7-2 14:49
真空炉炉温均匀性测过吗？原材料碳化物偏析严重吗？

原材料存在偏析，但晶粒在7-8级左右

雪影孤枫

从楼主的说明中可以分析最终导致有块模具过热的原因为：①原材料存在碳化物偏析导致该材料过热倾向敏感②1100度的淬火温度超过了该材料的淬火温度上限③淬火保温时间偏长④模具摆放位置太靠近加热带。

lilianghai

雪影孤枫 发表于 2017-7-3 17:56
从楼主的说明中可以分析最终导致有块模具过热的原因为：①原材料存在碳化物偏析导致该材料过热倾向敏感②11 ...

回答1:材料是同一块锯下的，要是偏析过热，肯定2块组织都一样。2:1100度淬火温度，其中一块是细晶的，要是过热了，肯定2块都是过热组织。3:还是同一个回答，保温时间偏长，肯定2块一起粗晶过热组织。

雪影孤枫

lilianghai 发表于 2017-7-4 16:09
回答1:材料是同一块锯下的，要是偏析过热，肯定2块组织都一样。2:1100度淬火温度，其中一块是细晶的，要 ...

这些都排除的话，你就要检测一下设备的控温精度及炉温均匀性了。

shjc

局部过热造成，检查炉温各个和摆放位置，是否此处靠近加热装置很近而造成