儘管分光分析合格了. 傳統鋼錠此微觀偏析問題一定發生; 使得熱處理者常常背上"晶粒粗大"的黑鍋. 下面蝕後金相照片, 顏色如此斑駁 是因為組織差異大, 組織差異大 則源自於素材成分偏析.
偏析問題輕重, 主要是看鋼廠擴散退火時間是否足夠. 鑄錠擴散退火時間越充足, 這種合金與碳的偏析就越輕微.
改用ESR二次精煉鋼, 此問題就大大減少了.
長度=10公分時: 上: 50X 下: 100X
請切記: 晶粒粗大 乃源自於 素材內碳化物(碳+合金)的偏析.
下: 白亮區是碳化物微粒富集區(Carbide-rich). 顏色較暗區是碳化物微粒貧乏區(Carbide-poor), 此區晶粒會變得粗大.
鍛造延伸方向. 上: 明視場; 下: 暗視場 攝
SKD 61 屬以韌性為主要訴求的"基地型"鋼種(Matrix-type), 不希望有如下的共晶碳化物 出現, 因為此碳化物的角隅會引發微裂而降低韌性/疲勞壽命.
上: K富區, 暗視場攝影 下:K貧區; 晶粒粗大. 無良/黑心or冶金知識不足的 材料商, 自己用顯微鏡拍照時 會拍此晶粒粗大區畫面,(不拍富K區) 告訴鍛造廠 說是模具熱處理造成粗晶. 把黑鍋掛在模具熱處理廠. 其實這是煉鋼廠鍛塊"擴散/均質 退火(diffusion or homogerization annealing)沒做好的結果.
上下皆 1000X
SKD 11, DC53 屬於以耐磨性為主要訴求的"碳化物型"鋼種(Carbidic type steel), 利用共晶碳化物提高耐磨性. 下面例子是DC53輥牙輪, 也是鋼廠出廠的素材就偏析, 淬回火後碳化物微粒(K)當然分佈不均, 因此貧K區(箭頭所指處)磨損太快, 壽命嚴重不足. 後來補一道擴散處理, 把貧K區"鋪上"K後, 壽命就可接受.
下:４２０Ｊ2 素材, K粒分佈 嚴重不均. 白區肥粒鉄是貧K區. 彩色區是富K區.
下: 二次精煉鋼 淬回火後. 偏析極輕微, 所以組織差異很小。下面金相 分屬3種H13品牌.
