觀察和研(yan)究各種(zhong)不同(tong)類型(xing)合金材(cai)料的顯微(wei)組織特(te)征。了解這些(xie)合金材(cai)料的成分、顯微(wei)組織對性能的影響。      

  合金鋼的顯微組織比碳鋼復雜，在合金鋼中存在的基本相有：合金鐵素體、合金奧氏體、合金碳化物（包括合金滲碳體、特殊碳化物）及金屬間化合物等。其中合金鐵素體與合金滲碳體及大部分合金碳化物的組織特征與碳鋼中的鐵素體和滲碳體無明顯區別，而金屬間化合物的組織形態則隨種類不同而各異，合金奧氏體在晶粒內常常存在滑移線和孿晶特征。

 高速鋼是高合金工具鋼，具有良好的紅硬性，即使工作溫度達到600℃時，仍保持高的硬度和切削性能。經常用它來制造各種刀具。這里以典型的W₁₈Cr₄V鋼為例加以分析研究。       

 W₁₈Cr₄V的化學成分為：0.7~0.8%C，17.5~19%W，3.8~4.4%Cr，1.0~1.4%V，﹤0.3%Mo。由于鋼中存在大量合金元素（大于20%），因此除了形成合金鐵素體與合金滲碳體外，還會形成各種合金碳化物（如Fe₄W₂C、VC等），這些組織特點決定了高速鋼具有優良的切削性能。       

 1. 高速(su)(su)鋼的鑄(zhu)態組織(zhi)(zhi)(zhi)：按(an)組織(zhi)(zhi)(zhi)特(te)點分(fen)(fen)類，高速(su)(su)鋼屬(shu)萊氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼，在一般鑄(zhu)造條(tiao)件下存(cun)在以具有魚骨狀碳化物為特(te)征(zheng)的共晶萊氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)。在顯微鏡下觀(guan)察時，除(chu)共晶萊氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)外還有部分(fen)(fen)呈暗黑色(se)的δ共析體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)和少量(liang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)（呈亮白色(se)部分(fen)(fen)）。       

 2. 高速鋼(gang)的退火(huo)(huo)組(zu)(zu)織：高速鋼(gang)鑄(zhu)態組(zu)(zu)織極(ji)不均勻，特(te)別是共晶組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)粗(cu)大碳化物的存在，使(shi)鋼(gang)的性能顯(xian)著降低，因(yin)此(ci)，高速鋼(gang)鑄(zhu)造后必須經(jing)過鍛(duan)(duan)造、退火(huo)(huo)，以(yi)改善碳化物的分布狀(zhuang)況。W18Cr4V鋼(gang)經(jing)鍛(duan)(duan)造及退火(huo)(huo)后的顯(xian)微組(zu)(zu)織，組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)呈(cheng)亮(liang)白(bai)色較(jiao)大塊(kuai)狀(zhuang)為一次碳化物，較(jiao)細小塊(kuai)狀(zhuang)為二次碳化物，基體(ti)組(zu)(zu)織是索氏體(ti)。       

 3. 高速鋼淬火及回火后的組織：經淬火及回火后，高速鋼將會獲得優良的熱硬性及高的耐磨性。W₁₈Cr₄V鋼通常采用較高的淬火溫度（1270~1280℃）以保證奧氏體充分合金化，淬火時可在油中或空氣中冷卻，W18Cr4V鋼經1270~1280℃淬火后的顯微組織，其組織為在馬氏體及殘余奧氏體的基體上分布有一次碳化物的顆粒。在金相顯微鏡下觀察時，馬氏體不易顯示。

  高速鋼經經淬火后，組織中存在相當數量（約30~40）的殘余奧氏體，需經560℃回火（一般（2~3次）才能消除。回火時從馬氏體和部分殘余奧氏體中析出高度分散的碳化物，降低了殘余奧氏體中碳和合金元素的含量，降低其穩定性，在冷卻過程中這些奧氏體就會轉變成馬氏體。W₁₈Cr₄V鋼經淬火及560℃回火后的顯微組織，其中呈白色塊狀的為合金碳化物（W₂C、V₄C₃），暗黑色基底是回火馬氏體和少量殘余奧氏體。