热作模具钢广泛应用于金属或塑料热成形模具的制造。该钢种的合金含量高,模具尺寸大,因而难以控制显微组织。在许多情况下,热处理工艺是改善钢材显微组织和性能的唯一选择,但这种方法似乎对细化晶粒无效。
本研究观察到,在常规淬火处理后,总是存在奥氏体的异常晶粒组织,这种现象与1030℃左右的奥氏体化有关。由于尚无直接证据,钢中异常粗大奥氏体的形成机理尚不清楚。在本研究中,借助高温激光扫描显微镜直接观察热作模具钢在逆相变过程中的奥氏体,并予以评价,以便更深入地了解这一过程。
钢样成分为0.4C-1.0Si-5.2Cr-1.3Mo-0.9V(mass%)。钢锭在1100-1200℃进行热锻,然后在870℃退火。将一系列试样在900-1050℃的温度范围内切割并加热,然后淬火成马氏体。利用这些试样进行了马氏体晶体取向的SEM/ EBSD测定和奥氏体组织的重构。在相同的奥氏体化温度范围内,用高温激光扫描显微镜对另一系列试样进行了原位观察,观察了逆相变和奥氏体晶
粒长大过程。
图1显示了900-1010℃系列奥氏体化温度下的奥氏体晶粒尺寸分布。所有试样都观察到了相似的异常晶粒组织。在较低的奥氏体化温度下形成奥氏体异常粗晶,这表明,奥氏体记忆效应在逆相变过程中起主导作用,异常晶粒长大可能与粗大奥氏体晶粒的存在无关。原位观察的结果有望对证据进行确认。(御风)