晶界碳化物照片－leometwu的部落格

Micrograph B, C, D, E are re-post from Cambridge University, U.K. B,C, C%=1.00 D, E,= 1.30%C. 都是過共析成份所以晶界有"初析"碳化物. 過共析鋼, 晶界碳化物使材料韌性極度劣化, 無法直接使用. 鋼廠需做好球粒化處理才可供貨. B C 為 SEM 照片. D, E 為 OM照片.
B
C
D
E

模具鋼, 尤其是大尺寸的熱模鋼素材很容易殘存晶界碳化物(GBK), GBK 割開基地的結合, 受壓不生影響, 材料受拉應力時就生微裂, 微裂再發展成破裂. 材料加工前最好取一小塊 (1 0 mm立方就可)觀察金相. 取樣要靠近中心 (R/4). 檢驗合格後才加工, 否則後面大家都做白工. 模具裂了再驗屍, 問題很多. 要像我這種(相變化理論經驗兼具的)老師傅才有能力研判. 要顯現出此物的金相技術也需相當的技巧.

晶界碳化物 (GBK, Grainboundary Karbide, Carbide)為半金屬半陶瓷, 與基地結合力近乎零, 可視之為"無物"(void), 也就是說可視之為"微裂". 模具未上線使用就有微裂(材料破裂第一階段已完成), 上線使用受巨大撞擊力後, 微裂(micro-crack)當然要擴張為巨裂(macro-crack), 終致破裂(fracture).

GBK 發生時機, 機率高低依序是:1. 鋼廠鋼錠鍛造(1200C)後析出. 2. 鋼廠球粒化熱處理冷速不足而析出(一整塊鋼錠質量效果實在太大了!) 3. 熱處理廠淬火時冷速不足而析出: 但此階段加熱溫度不高(~1050 C), 且材料已切成小段使用, 除非是真空氣冷, 否則發生機率遠比鋼廠作業要低很多很多.

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