低合金工具鋼常見(jiàn)組織缺陷---黑色組織
軸承鋼在脫氧不良的鹽浴中加熱時(shí)，氧原子容易沿晶界向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散，并與晶界兩側(cè)的鉻原子結(jié)合成鉻的氧化物，它有時(shí)呈點(diǎn)狀、斷續(xù)點(diǎn)網(wǎng)狀，甚至呈網(wǎng)狀，見(jiàn)上圖（GCr15鋼表面的氧化組織(未侵蝕)，500×）。
由于晶界附近的鉻原子被氧化，因而晶界兩側(cè)貧鉻，進(jìn)而可使工件表面全部分鉻。貧鉻區(qū)奧氏體穩(wěn)定性下降，油淬后表面出現(xiàn)屈氏體網(wǎng)，甚至是屈氏體層。未侵蝕磨面只看到氧化物，淺侵蝕后屈氏體被顯現(xiàn)，見(jiàn)圖2。

圖2  GCr15鋼表面的黑色組織，500×

表面屈氏體已連成片，并呈網(wǎng)狀向內(nèi)部伸展，總深度約0.06mm。表面氧化物和屈氏體總稱為表面黑色組織。該黑色組織使工件表面硬度和耐磨性下降。
與上述情況相反，為防止GCr15鋼工模具加熱時(shí)表面氧化脫碳，有時(shí)在鹽浴中酌加少量氰化物。www.syfukang.com如果氰化物加入量稍多，表面可能增碳、增氮，碳氮原子滲入后與表層鉻原子結(jié)合成碳氮化合物，使表層碳化的變粗，數(shù)量也增多，工件奧氏體化時(shí)，基體鉻元素溶解不產(chǎn)，奧氏體穩(wěn)定性也會(huì)下降，油淬后會(huì)在表面形成屈氏體層，即黑色組織，見(jiàn)圖3。

圖3  GCr15鋼在低氰鹽浴中加熱而形成的表層碳化物和屈氏體層，500×

圖中最表層是一層白色碳氮化合物富集區(qū)，深黑色次層為屈氏體層。延長(zhǎng)在鹽浴中的保溫時(shí)間，黑色組織將加深，可達(dá)0.03~0.30mm。提高冷卻速度，可使黑色屈氏體層減薄，甚至消失。
兩類黑色組織在金相上的差別如下：因脫碳氧化物而形成的黑色組織在未侵蝕的拋光面上可以看到黑色氧化物；因滲碳而形成的黑色組織在未侵蝕的拋光面上則看不到氧化物，侵蝕后可看到表層碳化物富集。

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