粉末冶金高速鋼的固相燒結制備及組織性能研究.pdf

1、高速鋼是一種高碳高合金萊氏體鋼，硬度高達63~67 HRC，并且在550~600℃時仍可保持60 HRC以上的硬度、耐磨性和耐熱性，因此被廣泛地應用于機械加工行業(yè)的刀具、加工成型的模具以及一些要求高耐磨或耐高溫的零部件上。但是，傳統(tǒng)的鑄鍛高速鋼存在嚴重的成分偏析、組織偏析、碳化物不均等缺陷。粉末冶金高速鋼組織均勻細小，沒有碳化物偏析，性能十分優(yōu)越，是一種介于硬質合金和高速鋼之間的新材料。目前粉末冶金法生產(chǎn)高速鋼的缺點是設備要求高，工藝復

2、雜，致使粉末高速鋼生產(chǎn)成本高，價格昂貴，阻礙了其在實際生活中的大規(guī)模應用。
　　本研究以WC、Mo2C、Cr3C2、VC粉末和Fe粉、Co粉為原材料，采用真空固相燒結的方法成功地制備出了成分為Co7W6Mo5Cr4V2的粉末冶金高速鋼，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。重點對固相燒結工藝和熱處理工藝進行了探索，分別研究了燒結溫度和熱處理溫度對高速鋼組織和性能的影響。利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察顯微組織，用能譜儀和X射線衍射儀進行成

3、分及物相分析。測量了燒結后粉末冶金高速鋼的致密度和熱處理的洛氏硬度和抗彎強度，并用掃描電鏡觀察分析了斷口形貌。另外，還分析了微量元素Si和硬質顆粒TaC和NbC的加入對粉末冶金高速鋼組織和力學性能的影響。主要研究結果如下：
　　本研究制備粉末高速鋼的合適固相燒結溫度范圍為1190-1210℃，最優(yōu)燒結溫度為1200℃，此溫度下高速鋼幾乎可達全密度。粉末高速鋼的合適的淬火溫度區(qū)間為1200-1240℃，回火工藝為560℃下保溫1小時