20钢(激光淬火)金相图

图1(550×)

材料：20钢

工艺情况：激光淬火

浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：硬化区表层组织为板条状马氏体，过渡区为马氏体、铁素体，心部组织为铁素体、珠光体(图左边白色段为制样时保护边缘的铜片)。

20钢适用于不经热处理、低负载的大零件，或者要求表面硬度高而心部强度不高的渗碳、碳氮共渗处理的零件。20钢用常规淬火很难淬硬。但20钢易冲压成型，有些冲压零件即要求尺寸精度高，又要求表面局部硬化，采用常规处理难以解决，而采用激光淬火局部硬化就是比较好的办法。如空调机阀板阀线表面经激光淬火后硬化层深度可达0.45mm左右，表层显微硬度为42～460HK，(相当于42.5～45.5HRC)，有比较好的使用效果。

图中板条马氏体不甚明显，因激光淬火加热的温度和时间极短，故晶粒很细，在多数情况下为隐晶马氏体，在图上灰色带区域均属马氏体，努氏(Knoop)压痕显示该区具有淬火硬度，里层白色大颗晶粒为铁素体，第三个压痕较大，已处于马氏体与铁素体的过渡区域。

激光淬火与常规热处理不同，它的加热是由点到线、由线到面，以扫描的方式来实现的。由于激光加热速度极快，一般要达3～5×10³℃/s，钢铁在快速加热时，其A_c1点上升近百度左右，因此，允许钢材表面的温度在900～1200℃之间，而不致发生过热现象。在极短时快速加热条件下，奥氏体内的碳浓度很不均匀，淬火后多数情况为隐晶马氏体或细微马氏体区域，在金相显微镜下不易分辨。