模具鋼的形變熱處理

  形變熱處理(TMO)將來(lái)在造成淬火鋼高強(qiáng)度的各種
方法中將占據(jù)主導(dǎo)地位之一。模具形變熱處理后的使用性
能提高，靠的是平衡奧氏體(高溫形變熱處理)或過(guò)冷奧
氏體(低溫形變熱處理)的變形和保證奧氏體在強(qiáng)化狀態(tài)下
進(jìn)行同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的冷卻。奧氏體的塑性變形保證一切轉(zhuǎn)變
形式(馬氏體轉(zhuǎn)變、中間轉(zhuǎn)變和珠光體轉(zhuǎn)變)下得到的最終
組織具有較高的強(qiáng)度和塑性，并且靠奧氏體最佳的變形條件
來(lái)達(dá)到最大的強(qiáng)化，而最佳條件則取決于隨后奧氏體的轉(zhuǎn)變
形式。
  用形變熱處理方法進(jìn)行強(qiáng)化的效果和本性的研究正越來(lái)
越向前發(fā)展。然而，熱力作用對(duì)模具鋼熱硬性和脆性強(qiáng)硬的
影響問(wèn)題尚無(wú)充分闡明，甚至對(duì)因形變熱處理所得到的強(qiáng)化
熱穩(wěn)定性不夠還有顧慮。這種見(jiàn)解的根據(jù)是，高溫下，在帶
有奧氏體變形時(shí)產(chǎn)生并在淬火后保留下來(lái)的點(diǎn)陣缺陷的組織
中，因擴(kuò)散速度快，所以鋼的軟化要比正常處理后的快。

在模具鋼高溫形變熱處理過(guò)程研究時(shí)，弄清楚了奧氏體
變形分散為與保溫交替進(jìn)行的若干個(gè)工序是合理的。奧氏體
變形分散無(wú)疑可使金屬流動(dòng)均勻和位錯(cuò)均勻分布。變形工序
之間的保溫對(duì)奧氏體位錯(cuò)結(jié)構(gòu)也有影響。

  在外摩擦大和接觸表面受到冷卻的情況下，奧氏體變形
過(guò)程的分散才有良好影響。如果奧氏體
的變形進(jìn)行得較均勻，則其分散實(shí)際上不改變馬
氏體的性能和細(xì)微結(jié)構(gòu)。

在變形完成后或在變形減慢時(shí)，當(dāng)奧氏體成了過(guò)飽和的
奧氏體，而位錯(cuò)不能作為熱力學(xué)上穩(wěn)定的晶體點(diǎn)陣缺陷存在
時(shí)，碳化物相的晶體便開(kāi)始析出。因?yàn)樘紡墓倘荏w中析出比
碳化物形成元素析出進(jìn)行得快，所以可能形成強(qiáng)度不夠高的
碳化物。后來(lái)，這些碳化物便和固溶體柜互作用并變成強(qiáng)度
更高的碳化物。如果不發(fā)生這樣韻轉(zhuǎn)變，則碳化物便不
會(huì)長(zhǎng)大或在奧氏體中溶解。

  奧氏體靠強(qiáng)度高的強(qiáng)化相顆粒進(jìn)行強(qiáng)化是合理的。但在
某些條件下，保溫可能有危險(xiǎn)，因?yàn)樽冃位鼗疬^(guò)程中，碳原
子要集中予基體相的過(guò)渡損壞處。溶解的碳原子發(fā)生堆積，
就會(huì)降低馬氏體的韌性。所以只有最佳的變形程度才能保證
形成由較均勻的固溶體中分布有細(xì)小彌散的強(qiáng)化相質(zhì)點(diǎn)組成
的組織。當(dāng)然，碳化物溶入固溶體和隨后又從其中析出都會(huì)
引起嵌鑲塊的碎化。

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