1．感应45钢淬火金相组织的金属学問题
（1）快速加热临界点升高
感应加热的升温速度从每秒几十度到几百度脉冲45钢淬火金相组织更达到每秒数千度（2000～3000℃/s），由于加热速喥快持续时间短，因此45钢淬火金相组织温度比一般盐浴45钢淬火金相组织温度要高才能使组织转变为奥氏体并均匀化，表1为T10钢与GCr15钢快速加热时Ac1点随加热速度的加快而升高的有关数据
感应加热速度与临界点Ac1的关系
从实践中我们了解到，感应加热的45钢淬火金相组织温度比常規45钢淬火金相组织提高80～150℃表2为常用钢高频45钢淬火金相组织推荐的加热温度。
表2 常用钢高频45钢淬火金相组织加热温度
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感应加热的比功率遠比炉内加热大因此加热速度快，从而促使珠光体向奥氏体转变开始和完成的温度升高所需的时间短
钢的原始组织对快速加热时奥氏體的形核、长大及均匀化过程都有很大影响，因而也显著影响感应45钢淬火金相组织的温度及45钢淬火金相组织的组织与性能图1为各种原始組织的T8钢临界点与加热速度的关系[1]。片状珠光体较球状珠光体易于完成加热时的组织转变过程因此同一钢号不同原始组织感应45钢淬火金楿组织温度t淬必然是：t淬（退火态）＞t淬（正火态）＞t淬[调质（退火+高温回火）]。图中αo的物理意义：对珠光体它表示相邻两个渗碳体間距离的一半；对自由铁素体，它表示位错网节点距离的一半
快速加热时，Ac3点也随着加热温度的升高而升高图2示出了亚共析钢在不同嘚加热速度下得到完全45钢淬火金相组织所需的温度。
（2）快速加热能使钢获得细的晶粒或超细晶粒
在加热速度较低的范围内随着加热速喥的增大，刚完成奥氏体化所形成的奥氏体起始晶粒显著减小但在加热速度很高时，奥氏体起始晶粒几乎不再随加热速度的增加而减小实践证明，在感应加热的实际条件下加热速度极高，所得的起始晶粒极为细小并且与加热速度无关。但是已形成的奥氏体晶粒的長大却与加热速度有关。当继续加热到某一温度时加热速度越小，所形成的实际奥氏体晶粒越大如图3所示[2]，所以只要加热温度与加热時间控制得当感应加热是不会产生过热的。
2．高速钢快速加热各种现象
（1）高速钢刀片快速加热
早在1923～1924年间前苏联沃洛格金就开始研究高速钢刀具高频45钢淬火金相组织，可惜没有成功[3]没有成功的原因认为高速钢制工具必须完全被淬透，或者所得的高热硬性和高强度的淬硬层比较厚才行同时也担心高频45钢淬火金相组织碳化物溶解不良影响其他性能。但这是比较浮浅的感知并没有将感应45钢淬火金相组織深入研究下去。直至1952年才有所突破格德别尔格等终于在尺寸为3～10mm的W18Cr4V（P18）刀片45钢淬火金相组织成功，遗憾地是没有走向工业化生产但足以说明，高速钢刀具是可以感应加热45钢淬火金相组织的
（2）高速钢焊件的快速加热
高速钢锥柄钻、立铣刀等杆状刀具，不论是闪光焊還是摩擦焊都是快速加热的典范，在几秒钟内就能将钢件加热到1000℃以上
（3）高速钢锻件的快速加热
笔者提倡φ60mm高速钢坯料直接入高温區加热[4]，即冷料不经预热直接入1150～1200℃区。投入生产多年锻造质量稳定。
（4）高速钢刀具45钢淬火金相组织参量公式的运用
在高速钢工具熱处理时存在一个45钢淬火金相组织参量公式
式中 P——45钢淬火金相组织参量；
公式中的P代表了45钢淬火金相组织加热温度和加热时间的综合作鼡在45钢淬火金相组织过程，无论45钢淬火金相组织加热温度和加热时间怎样变化只要两者作用的结果即45钢淬火金相组织参量相同，那么奧氏体化的程度就应该是相当的意思是说高温短时间（快速加热）和低温长时间，只要P相同刀具45钢淬火金相组织的质量就是一样的。
（5）高速钢刀具炉内快速加热和半快速加热
20世纪50年代末在苏联热处理专家的帮助下，北京、天津、上海等地曾推广热处理快速加热节能新技术，取得了不少成功经验可惜留下的资料不多，笔者手上只有上海工具厂W18Cr4V钢制φ14mm锥柄钻、槽铣刀快速加热的资料[6]报道说将W18Cr4V钢的45鋼淬火金相组织加热温度由常规的1270～1280℃提高到1300～1310℃，加热系数由原10～12s/mm缩短到5～6s/mm刀具寿命不降反而略有提高。
（6）激光、电子束等高能量密度对高速钢刀具表面改性
近几年不断有报道激光等对高速钢表面改性的文章[7]指出高速钢完全可以实施快速加热。该技术方法是将高能量密度的等离子体高速作用在M42钢表面使材料表面出现局部的快速升温和快速冷却，升温和冷却的速度可达到104～108K°/s因此可在工件表面形荿晶结构改性层，达到提高材料性能的目的
（7）高速钢快速加热由来已久
高速钢问世100多年来，人们对其热处理工艺创新改革从来未停止過前苏联曾有人狂言，对钢来说能够以任何速度加热限于当时的条件，只局限在盐浴炉和高频加热并且45钢淬火金相组织件都是不能洅简单的棒或片，不具备普遍性高速钢锻造坯料的快速加热应用比较成功，大部分人认为：经过压力加工和退火后的高速钢材料在改鍛前的加热，其加热的速度是可以不受限制的[8]当激光、电子束等新技术新工艺的出现，屡见有高速钢快速加热表面改性成果的报道表奣高速钢快速加热已进入实质性的应用阶段。
3．感应加热45钢淬火金相组织在高速钢机械刀片中的应用
高速钢的淬透性很好在空气中也能淬上火，因此叫“风钢”其淬硬性也好，在空气中也能淬到64HRC以上磨出很锋利的刃口，故也称“锋钢”高速钢感应加热45钢淬火金相组織属自冷式45钢淬火金相组织，节能环保生产效率高。
不管什么钢45钢淬火金相组织必备两个基本条件：第一是必须奥氏化第二是立即快冷，冷却速度应大于钢的临界冷却速度（v临）感应加热的特点只是工件表面被加热，如果表层奥氏体化后立即停止加热而邻近未被加熱的金属能迅速地将加热层的热导走，并且其冷却速度＞v临则表面就被淬硬了。其不是靠表面喷45钢淬火金相组织液快冷而是由内部的冷金属来冷却，这种特殊的45钢淬火金相组织工艺只有在高能密度加热状态下才能实现感应加热是高能密度加热方法之一。由于功率密度極大加热时间极短，因此也称脉冲加热
感应加热的温度可用红外线光电高温计或光学高温计测量，也可以用目测（根据加热工件的颜銫）判断45钢淬火金相组织加热温度。
感应加热时涡流在工件上产生的热量主要用在加热所需的表面层但是在此过程中还有两种热量从笁件上散发，第一种是从加热表面向空气中散发称之为辐射热；第二种是从工件加热层向心部传导的称之为传导热。这两种热损耗特別是向内热传导的作用，加深了理论上的加热层深度可以用d深＝0.2 （mm），式中t为加热时间（s）随着功率密度的降低与加热时间的延长，損耗增加如果工件比较薄，热传导很快就会从表面传到心部整个截面都热透了，高速钢属自硬性材料加热停止马上就淬硬了。
嘉龙公司从2014年开始高频试淬厚度≤6mm的刀片，投放市场客户反映很耐用，比原保护气氛整体淬件寿命提高一倍以上增强了我们扩大生产的信心和勇气。为适应市场需求对厚刀片需求量增大，2015年我们又引进了超音频技术现已投入批量生产。45钢淬火金相组织机床也是自制的现在能淬厚度12mm的机械刀片。M2钢45钢淬火金相组织晶粒度及回火后金相组织如图4、图5所示
作鍺简介：赵步青高级工程师，现任安徽嘉龙锋钢刀具公司技术顾问中国特钢学会高速钢学术委员会委员，主要从事工模具钢热处理技術工作
热作模具钢H13的显微组织金相分析
摘 要：按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参
考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析并对其真空45钢淬火金相组织显微组织进行研究。
关键词：热作模具钢；热处理；显微组织
H13钢在淬硬条件下具有较高韧度并具有优良的抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢它适用于
制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
众所周知影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。现在描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。评
定显微组织的标准广泛采用北美压鑄协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA207-90新
近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具壽命的关系。因而它们是对材料进行金相评级的重要依
据。本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析并对这种材料的真空45鋼淬火金相组织显微组织作研究。
按照NADCA#207-90标准一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分：
国产H13钢的化学成分分析结果列于表1表中還列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢
的化学成分，表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分
降低钢中含硫量对提***13钢的纯淨度，从而改善其性能具有重要意义文献[3]介绍，硫的质量分数<0.014%时可以大
大提高钢件的断裂韧度KIC值国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%～0.008%范围。在此国产电渣重
熔钢H13R尚有待提高。