雙金屬帶鋸條齒材M42高速鋼性能評價及淬火冷卻方式研究.pdf

1、本文選取部分國外廠商生產的雙金屬帶鋸條與國內泰嘉公司的兩種產品作為研究對象，首先通過OM、SEM、納米壓痕儀等手段對國內外雙金屬帶鋸條齒材M42高速鋼進行對比研究，建立雙金屬帶鋸齒材性能評價體系;進而為改善齒材M42高速鋼的熱處理制度，通過OM、AFM、XRD、高溫金相、高溫硬度等手段探討及研究了淬火冷卻速度和冷卻方式對齒材PM M42高速鋼的顯微組織及力學性能的影響。得到以下結論:
　　(1)泰嘉公司齒材M42鋼中分布著大量形狀

2、不規(guī)則，尺寸5～9um的一次碳化物M2C，齒材PM M42鋼齒材中分布的一次碳化物M6C顆粒細小且呈彌散均勻分布，尺寸均在2um以下;泰嘉、Lenox、Simonds公司的齒材M42鋼中部分區(qū)域的一次碳化物存在團簇現(xiàn)象;Bacho與Simonds公司齒材M42鋼中一次碳化物有明顯的帶狀分布;泰嘉公司齒材M42鋼平均晶粒為10.7um，泰嘉公司齒材PM-M42鋼及其余4組國外齒材的的平均晶粒尺寸均在5～7um之間。
　　(2)附加6

3、00℃/1h/4次長時間高溫回火后:泰嘉公司齒材M42鋼硬度下降幅度達10.06％，碳化物和晶界處出現(xiàn)大量熱蝕裂紋;嘉泰公司齒材PM-M42鋼硬度下降幅度和國外齒材M42鋼硬度下降幅度均只有3.7％～5.3％;泰嘉公司齒材M42高速鋼、PM-M42高速鋼在齒尖處納米壓痕得到的楊氏模量分別增幅達43.3％、22.3％，增幅遠高于國外齒材。泰嘉公司兩種齒材具有較差的抗高溫回火穩(wěn)定性。
　　(3)840℃/4h等溫退火狀態(tài)的常規(guī)M42鋼

4、中一次碳化物大小分布不均勻，微小顆粒的碳化物易向臨近大型碳化物處集聚，淬火升溫到1170℃并保溫300s，一次碳化物開始溶解;PM M42鋼碳化物顆粒細小均勻，具有優(yōu)異的抗集聚能力，1205℃保溫70s后，碳化物才出現(xiàn)部分溶解。常規(guī)M42鋼1205℃保溫300s，其奧氏體晶粒發(fā)生急劇異常長大;PM M42鋼在1205℃保溫300s，晶界尺寸未發(fā)生明顯變化。
　　(4) PM M42鋼在840℃/4h等溫退火，1205℃奧氏體化保溫

5、保溫10min后淬火，淬火冷速為0.1℃/s、0.25℃/s時基體組織為珠光體;0.5、1℃/s時為珠光體+下貝氏體，冷速加大，下貝氏體增多，珠光體減少;4、10℃/s時為少量下貝氏體+淬火馬氏體。20℃/s時只有淬火馬氏體;隨著淬火冷卻速率從0.1℃/s增加到20℃/s，3次回火后的硬度從548HV增大到1012HV。
　　(5)對PM M42鋼依次采用慢冷（沙冷、霧冷）到快冷（油冷、水冷）方式淬火（相應平均冷速從10到30℃/