深冷處理工藝對高速鋼M42組織及性能影響的研究.pdf

1、雙金屬帶鋸條是在真空條件下采用電子束將彈簧鋼鋼帶和M42高速鋼鋼帶焊合的復合切削工具，在機械制造、冶金、化工、軍工等行業(yè)廣泛應用。對于帶鋸條齒尖材料M42高速鋼要求具有更高的硬度及切削性能，一直是提高帶鋸條整體性能的主要研究方向。深冷處理作為傳統(tǒng)熱處理的擴展，它能夠提高材料的強度、韌性和耐磨性，同時改善微觀組織的均勻性和尺寸穩(wěn)定性。深冷處理工藝中冷卻劑、保溫時間以及工藝順序均對于處理效果有較大的影響。
　　本文首先研究了淺深冷處理

2、(-85℃)對M42高速鋼組織及力學性能的影響，并采用高壓氮氣急冷處理與之對比。研究結(jié)果表明：淺深冷處理和急冷處理對高速鋼M42組織及性能的影響效果不同。急冷處理抑制淬火冷卻時二次碳化物的析出，降低殘余奧氏體量；淺深冷處理可以細化晶粒尺寸，平均晶粒尺寸由8～10μm減小至8μm，同時可以細化針狀馬氏體結(jié)構(gòu)和增加馬氏體數(shù)量，改善碳化物的尺寸和均勻性。淺深冷處理樣品的硬度值達到1022.7HV，相對于淬火態(tài)樣品硬度提高了10.9%；急冷處理

3、樣品的硬度值沒有明顯的提高。急冷處理和淺深冷處理對于M42高速鋼切削性能的影響效果相同。
　　其次研究了深冷處理(-196℃)對高速鋼M42組織及性能的影響，包括深冷處理保溫時間和深冷工藝順序?qū)︼@微組織、硬度及耐磨性能的影響。研究結(jié)果表明：淬火后深冷處理可以細化晶粒，平均晶粒尺寸由8μm減小至5μm；隨著深冷時間的延長，碳化物尺寸逐漸減小，細小碳化物逐漸增多，顯著提高材料的硬度和耐磨性能，24h深冷處理對材料顯微組織的改善及力學性

4、能的提高效果較好。回火前深冷處理，深冷保溫時間對材料顯微組織的改善和硬度的提高效果較好，基體內(nèi)析出更多的細小碳化物，此時馬氏體的長大的方式明顯不同于常規(guī)熱處理的方式；回火后深冷處理，對顯微組織及硬度的影響不明顯。520℃回火前深冷處理樣品的硬度低于520℃回火后深冷處理樣品的硬度?；鼗鹎吧罾涮幚恚S著深冷時間的延長硬度值降低；回火后深冷處理，隨著深冷時間延長硬度值提高。深冷處理后經(jīng)過450℃回火的樣品耐磨性能提高幅度大于回火后深冷處理。