希望你徹底搞懂 模具鋼偏析問題. 鋼材行進口大陸/韓國鋼, 卻以德國的價格賣你, 賺到腦滿腸肥, 卻害你損失慘重, 你卻傻傻不知. 就是抓到了, 鋼材行的標準答案是: 對不起, 師傅鋸錯料了! 我在鋼材行當了15年顧問, 所以知道有些無良材料商有這一招.
偏析嚴重, 打分光是平均值, 看分光報告一定合格. 但 合金/碳微觀上分佈不均(叫偏析). 淬回火後, 使用壽命極短(金相中的塊狀碳化物尖角是裂源). 這種鋼廠出廠後就存在的瑕疵, 模具熱處理廠無法修正過來. 所以說, 素材一定要進料檢驗, 合格了才加工/熱處理. 否則後面的大家都做白工. 我服務的模具廠 訂德國料, 鋼材行魚目混珠, 送來韓國料. 兩三次被抓包後, 就把這家列為拒絕往來戶, 轉向較誠實的烏日榮勝採購. 下: 顏色差異越大, 表示微偏析越嚴重.
上:軋延方向; 英文術語: 1: Solute-rich area: 1; 2: Solute-poor area:2 Solute=合金%+C%=溶質. 例: 糖水中 糖是溶質, 水是溶媒. 下: 成份 過量區+不足區 除以2 = 合格. 但那碳化物是破裂起源處. 沒有它, 模具只會磨損, 不大會破裂.
2區上的黑針是Lower Bainite, 因合金不足, 硬化能不足以產生全Martensite.(fully Martensitic); 再者, 2區合金/碳不足, 加熱到1000C後, 會晶粒成長而得粗晶, 這是材料偏析嚴重的錯, 不是模具熱處理廠的錯. 1區則因佈滿碳化物微粒, 晶粒受牽制, 不會成長, 所以晶粒超微細(</~10um). 1區上的塊狀(共晶)碳化物(K)是致裂的元凶. 共晶K 要靠1200~1300C 的擴散退火, 才有機會消除/減少. 這是鋼廠要做的份內事, 不是模具熱處理廠能著力的工作.
上: 垂直軋延方向
合金偏析怎麼來的? 金屬凝固時, 是以樹枝晶型態成長. 會沿著最初的枝枒,一層一層加"厚"(長胖), 每一新凝固層的(合金/碳)成份都比
前面一層"濃"一點,(所以最後凝固區是2區, solute-rich area) 鑄錠凝固完成後, 每一粒"樹枝晶"從裡到外(最先到最後凝固)的成份都不同, 這稱為"樹枝狀偏析"(dendritic segregation)or 微觀偏析(micro segregation). 它可以靠長時間的高溫(1200~1300C), 使其"均質化"(稱擴散退火 或 均質(化)退火).
均質化退火 持溫時間不夠, 成份偏析就保留下來. 有些不肖鋼廠, 偷工降成本, 所以市面上有這種劣等鋼材出現.
另一塊較高等級(二次精煉)的SKD 61, 偏析沒那麼嚴重, 但也會有晶粒大小不一的情形: (只腐蝕粒界的腐蝕法:晶內組織不會被腐蝕)
留言列表
