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碳素工具钢、轴承钢等均为共析和过共析钢(含碳量0.7%~1.4%),山西特钢锻造空冷后碳素工具钢得到粗片状珠光体组织,轴承钢得到片状索氏体+片状珠光体+少量细小二次碳化物,有时还存在网状二次渗碳体。该组织硬度高,既不利于进行切削加工,又可能造成淬火后由网状渗碳体包围着马氏体的脆性组织。由于网状渗碳体的存在,造成合金元素分布不均匀(在网状渗碳体附近,碳和合金元素富集),淬火时产生很大的组织应力,容易造成零件的变形和开裂。山西特钢
正火可消除形成的二次网状渗碳体,但硬度仍然较高,而且得到细片状珠光体,在淬火加热时,容易造成过热缺陷。山西特钢而球化退火的目的是把片状珠光体中的渗碳体球化,获得球状珠光体,以降低硬度、改善切削加工性和防止过热(球状渗碳体比细片状渗碳体溶入奥氏体的能力小)等,同时为获得理想的淬火组织即球状渗碳体+细针状马氏体做好组织准备。
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