弹簧钢碳含量高和含有大量的颗粒度不同、成分不同的合金碳化物,正是由于这些碳化物对弹簧钢的性能起了重要作用,但同时也给弹簧钢的生产带来了相当大的难度。
铸态的弹簧钢为莱氏体钢。这类钢的铸态组织以粗大的共晶莱氏体网和黑色组织为主要特征。这种共晶莱氏体的相组成物是γ和M6C[Fe3W3C~Fe4W2C,Fe3Mo3C~Fe4Mo2C,Fe3(W,Mo)3C~Fe4(W1Mo)2C等。这种共晶莱氏体严重损害着弹簧钢的性能。铸态组织中的黑色组织则是δ相的共析分解产物,其相组成物也是γ和M6C。M6C以鱼骨状的形态分布在奥氏体周围,鱼骨状碳化物骨络之间填充的是共晶γ相。莱氏体中的共晶碳化物,在1 300 ℃高温下也难溶于奥氏体中,因此无法通过热处理来改变其形态。只有通过塑性变形使其细化。变形程度愈大,碳化物共晶体愈细化,分布愈均匀。