2-2 淬火回火引起的金属组织变化

通过淬火和回火赋予特性的工具钢在购买时（退火状态）无一例外地具有铁素体（α-Fe）+碳化物组织。但是，碳化物的种类、含量、形状和大小因钢种而异。

如表1所示，淬火/回火过程中的一般显微组织变化如表1所示。碳通过淬火和加热固溶成奥氏体（γ-Fe），奥氏体通过淬火和加热变为马氏体然后，通过进一步淬火，碳化物析出。通常，不是所有的碳化物都通过淬火溶解，未凝固的碳化物总是残留。也就是说，充分展示每种工具钢特性的淬火/回火就是控制这些碳化物的固溶和析出。

市售钢材如碳素工具钢（SK材料）和低合金工具钢（SKS材料）经过球化和退火后呈现出球状Fe3C分散在铁素体织物中的外观。如图1和图2所示，正常淬火组织为马氏体和非固溶碳化物（图中850℃油冷），但淬火温度较低时铁素体残留（图中750℃）。淬火温度升高（油冷），未固溶Fe3C减少，马氏体粗大，观察到大量残余奥氏体（γR）（图中1000℃油冷）。淬火后一般回火温度为150-200℃，在此温度下ε-碳化物析出，面团组织由体心四方(bct)的淬火马氏体转变为体心立方(bcc)。回火马氏体。

市售的模具钢（SKD材料）呈现出由铁素体（α-Fe）材料和各种合金元素组成的双碳化物的混合结构。顺便说一下，代表冷作模具钢的skd11和代表热作模具钢的SKD61中所含的碳化物主要是Cr基(Cr，Fe) 7 C 3。

冷作模具用模具钢热处理过程的组织变化是碳化物通过淬火凝固，细小的碳化物通过回火析出，更后回火马氏体团与碳化物形成混合组织。热作模具用模具钢，因调质而引起的组织变化是相同的，但由于碳含量低，相当微细，因此很难用一般的方法确认调质后的未凝固碳化物。光学显微镜。以图3为例，SKD11的未溶解碳化物可以清楚地区分为白色物质，但SKD61的未溶解碳化物很难确认。

常用于冷模的SKD11含碳量高，因此淬火后始终存在γR。该钢种的一般回火温度在强调耐磨性时为150～200℃，在强调韧性时为500～550℃，但γR保持在200℃以下，所以γR低于零（ SZ) 对存在问题的加工产品进行处理。这个 SZ 过程将在下一部分（2-4）中详细解释。

SKD11淬火产生的ΓR通过500℃～550℃回火转化为马氏体。然而，即使是这样500℃左右的高温回火，也几乎不可能指望通过一次回火而析出二次碳化物，而这正是回火的初衷，所以应该多做一次。重复回火。

由于热作模具钢的碳含量远低于冷作模具钢，因此淬火几乎不产生γR。而且，由于这些钢种的回火温度为500～550℃，所以不用担心γR引起的问题。