为分析不同冶炼状态、不同热处理工艺下模具钢的组织特性，对预硬化4Cr13模具钢按如下工艺进行生产试验，分别为： 

       1#：模铸→（开坯轧制）→在线预硬→一次回火。 

       2#：模铸→（开坯轧制）→在线预硬→二次回火。 

       3#：电渣→（开坯轧制）→离线预硬→二次回火。

3 检验结果

       （1）对1#、2#、3#工艺生产的模具钢进行100倍及500倍金相分析，其组织形貌如图1、图2、图3所示。 

       （2）为分析金相显微镜下差异组织的具体成分，对图1a中所示A位置及B位置及图1b中C位置进行成分分析，其结果如图4所示。

       （3）对图1中A、B两项组织分别进行显微硬度测试，其结果分别为326HV、296HV。

图1 模铸4Cr13钢在线预硬一次回火后的组织形貌

图2 模铸4Cr13在线预硬二次回火后的组织形貌

图3 电渣4Cr13离线预硬二次回火后的组织形貌

图4 模铸4Cr13钢扫描电镜形貌及成分分析

4 结果分析

       4.1 一次回火与二次回火的组织分析

       图1为模铸在线预硬一次回火后的组织形貌，从 图1中可以看出，回火后的模具钢显微组织呈明显条带状分布，根据硬度检测结果，白色组织（图1中所示A处）显微硬度较黑色组织（图1中所示B处）显微硬度高30HV。其成分分析结果显示，白色组织Cr含量较黑色区域高约 1%。在更高倍率显微镜下可以看出，白色组织内部仍存在点状分布的黑色组织，经能谱分析，其含Cr约20%。

       在钢液浇铸后，随温度降低，钢水逐渐由外向内、由下向上开始凝固。由于选份结晶的特点，先凝固区以树枝状晶形式长大。随着凝固向内进行，钢液温度梯度减小，钢液凝固是在一个较长的时间范围内进行的，树枝晶充分长大，并在主轴间产生大量的次轴（见图5），给偏析提供了有利条件。