【正文】 速鋼的紅硬性，故生產(chǎn)上高速鋼的淬火冷卻一般都采用油冷或分級(jí)冷卻，以防止碳化物的析出。高速鋼的馬氏體點(diǎn)（Ms點(diǎn)）較低，淬火組織中保留的殘留奧氏體組織高達(dá)20~30[23]。但本實(shí)驗(yàn)中W9Mo3Cr4V鋼的試樣尺寸較小，冷卻速度并不比油冷慢很多，空冷所得金相組織與油冷組織相差不大。 回火工藝對(duì)W9Mo3Cr4V鋼組織與性能的影響 回火溫度與硬度，隨著回火溫度的升高，硬度逐漸升高，當(dāng)回火溫度升至550℃時(shí)，試樣硬度達(dá)到最高，再升至600℃時(shí)，硬度反而降低。說明550℃回火是W9Mo3Cr4V鋼的最佳回火溫度。 高速鋼回火轉(zhuǎn)變狀態(tài)回火溫度組織轉(zhuǎn)變淬火態(tài)250℃450℃550℃600℃高度合金化的殘留奧氏體析出(FeCr)23C8＋合金度較低的殘留奧氏體析出M6C＋合金度較低的殘留奧氏體冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（二次淬火）高度合金化的馬氏體析出€碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe、M)3C轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe、Cr)23C6析出M6C、MC（引起二次硬化）碳化物聚集未溶碳化物MC、M6C沒有變化高速鋼在不同回火溫度下組織轉(zhuǎn)變?nèi)幌嗤╗24]）：在250℃回火時(shí)，從馬氏體中開始析出滲碳體型碳化物，馬氏體中含碳量有所降低，使其硬度較淬火后略有下降。同時(shí)淬火應(yīng)力得以部分消除，強(qiáng)度、塑性均有所提高。 在350℃回火時(shí)，馬氏體中含量進(jìn)一步降低，合金滲碳體繼續(xù)從馬氏體中析出，并沿晶界或滑移面開始發(fā)生不均勻的聚集。，強(qiáng)度和塑性也有所下降。 在450℃回火時(shí)，固溶體中的含鉻量降低，碳化物中的含鉻量增高，此時(shí)有鉻的碳化物析出，它比滲碳體型碳化物難以聚集，由于在馬氏體基體上析出細(xì)小分散的鉻碳化物，使其硬度較350℃回火有所提高。 在550℃回火時(shí)，鋼的硬度和強(qiáng)度明顯提高，硬度千強(qiáng)度達(dá)到單次回火的最大值，此時(shí)，不僅淬火馬氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，殘留奧氏體也在回火時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 在600℃回火時(shí)，鋼的硬度和強(qiáng)度較550℃回火明顯降低，這是因?yàn)樵?00℃時(shí)，碳化物開始偏聚，致使馬氏體中合金化程度降低，從而降低了鋼的硬度。 回火次數(shù)對(duì)W9Mo3Cr4V鋼組織與性能的影響 550℃回火次數(shù)與硬度關(guān)系為了使W9Mo3Cr4V鋼在熱處理后獲得高硬度及優(yōu)異的紅硬性，需在淬火后進(jìn)行高溫回火，W9Mo3Cr4V常用的回火溫度是550℃，進(jìn)行2~3次回火。在回火過程中，隨著回火溫度的升高，馬氏體及殘留奧氏體將會(huì)發(fā)生分解，析出各種類型的碳化物。：W9Mo3Cr4V在550℃回火時(shí)，同時(shí)進(jìn)行著兩種組織結(jié)構(gòu)的變化。一方面由于回火溫度較高，合金元素的原子已有顯著的擴(kuò)散速度，因此有可能直接從馬氏體中析出M6C(Fe3W3C、Fe3Mo3C)及MC(VC或V3C4)等特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)。這些碳化物質(zhì)點(diǎn)呈高度彌散分布，使高速鋼出現(xiàn)“二次硬化”。同時(shí)，在高溫回火時(shí)，也會(huì)自殘留奧氏體中析出大量細(xì)小的合金碳化物質(zhì)點(diǎn)，因而降低了殘留奧氏體的馬氏體點(diǎn)（Ms’）。在回火冷卻時(shí)，當(dāng)溫度降到Ms’點(diǎn)以下，殘留奧氏體便轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（常稱之為“二次馬氏體”，以區(qū)別由于過冷奧氏體轉(zhuǎn)變成的馬氏體），這個(gè)現(xiàn)象叫做“二次淬火”[25]。，進(jìn)行550℃多次回火時(shí)，隨著回火次數(shù)的遞增，試樣硬度總體呈上升趨勢(shì)。這是由于W9Mo3Cr4V進(jìn)行多次高溫回火，不僅可以更好地消除殘留奧氏體，同時(shí)第一次回火只能對(duì)淬火馬氏體起回火作用，而在回火冷卻過程中形成的二次馬氏體及有關(guān)的內(nèi)應(yīng)力則尚未消除，因此，至于在第二次回火時(shí)，才能使二次馬氏體得到回火，并消除工具內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力及減少脆性。W9Mo3Cr4V鋼經(jīng)550℃三次回火后，其硬度非但不降低，反而升高，這是由于在回火過程中“二次硬化”和“二次淬火”作用。 W9Mo3Cr4V鋼的回火組織是在回火馬氏體基體上分布著大量高度彌散的碳化物質(zhì)點(diǎn)，這些碳化物又十分穩(wěn)定，在高溫下不易聚集長大，故賦予其優(yōu)異的的紅硬性?；鼗疬^程中析出的碳化物十分細(xì)小，在一般光學(xué)顯微鏡下難以辨認(rèn)。又因其高度彌散，易被侵蝕，故基體呈暗黑色，而未溶解碳化物則呈白亮色。 對(duì)W9Mo3Cr4V鋼進(jìn)行三次回火，不止能增加其硬度，還能增加其韌性。在回火不足時(shí)，會(huì)使硬度降低、脆性增大、嚴(yán)重影響工具的使用壽命，需進(jìn)行補(bǔ)充回火來消除“回火不足”?；鼗饻囟绕图盎鼗饡r(shí)間較短，均會(huì)產(chǎn)生“回火不足”現(xiàn)象。另外，W9Mo3Cr4V每次回火后，必須冷卻到室溫后才能進(jìn)行下一次回火，否則會(huì)使殘留奧氏體趨于穩(wěn)定，不易轉(zhuǎn)變。同時(shí)，W9Mo3Cr4V在淬火后回火前在室溫長時(shí)間停留以及回火時(shí)間過長等也都會(huì)使奧氏體穩(wěn)定，從而減少了其轉(zhuǎn)變量。6 結(jié)論 （1）W9Mo3Cr4V鋼中的主要合金元素為：Mn、W、Mo、Cr、V，它們能與碳化物結(jié)合形成合金碳化物，在淬火加熱時(shí)，合金碳化物易溶于奧氏體，增加了奧氏體的合金度，經(jīng)回火加熱后，高度合金化的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)楹辖鸹鸟R氏體，從而增加了鋼的二次硬化和紅硬性。（2）W9Mo3Cr4V鋼的Ac1為835℃，但由于其中含有大量鎢、鋁、鉻、釩等難熔碳化物，這些合金碳化物只有在1200℃以上才能大量地熔入奧氏體中，它們?nèi)廴電W氏體的數(shù)量愈多，冷卻后馬氏體的合金濃度愈高，從而可獲得高的硬度、高的紅硬性以及良好的耐磨性。因此隨著淬火溫度的升高，淬火硬度也隨之升高，到1250℃達(dá)到峰值。 （3）W9Mo3Cr4V的熱硬性是在回火過程中獲得的， W9Mo3Cr4V通常在二次硬化峰值溫度或稍高一些的溫度(550℃)下回火三次，能得到各項(xiàng)性能的最佳組合，回火時(shí)W和V的合金碳化物從馬氏體中析出，使V、W、C的碳化物以極細(xì)小的粒度彌散分布在馬氏體基體上，使其硬度明顯上升，同時(shí)淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，殘余奧氏體在回火冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，也使硬度提高，由此造成二次硬化，保證了鋼的高硬度和紅硬性，同時(shí)韌性也有所提高。 （4）研究表明，W9Mo3Cr4V的最佳熱處理工藝為：850℃退火1小時(shí)，1250℃淬火40min，550℃三次回火，每次1小時(shí)。參考文獻(xiàn)[1] [J].金屬切削,2006(6):21；[2] 鄧玉昆,陳景榕,[M].冶金工業(yè)出版社:2002:18.[3] (熱加工).2003(4):16. 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另外，非常感謝同處一組的其他同學(xué)的指點(diǎn)和建議。正是同學(xué)之間的討論和學(xué)習(xí)拓寬了對(duì)課題的思路，不久在論文上得到了很大的互補(bǔ)，而且也使我明白集體力量的重要性，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作具有很重要的意義。
最后衷心的感謝各位評(píng)委老師，由于自己水平有限，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)疏忽和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)各位老師批評(píng)和指點(diǎn)，