低合金高速鋼的組織及性能研究.pdf

1、為了節(jié)約稀缺的合金元素,低合金高速鋼的研究與應(yīng)用近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注。本文系統(tǒng)研究了熱處理工藝對(duì)新開(kāi)發(fā)的HJ低合金高速鋼的組織和性能的影響,探討了化學(xué)成分、組織形貌和性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)對(duì)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入地分析。 研究表明,HJ高速鋼的組織及性能對(duì)淬火溫度非常敏感,在1150℃～1210℃的較窄溫度區(qū)間內(nèi),奧氏體品粒隨淬火溫度的升高迅速長(zhǎng)大,1170℃淬火時(shí)出現(xiàn)混晶,1210℃淬火時(shí)晶粒全面粗化,沖擊韌性隨之明顯

2、下降。X射線衍射分析發(fā)現(xiàn),由于采用較高的碳飽和度,HJ高速鋼退火態(tài)的碳化物數(shù)量接近通用型高速鋼M2,可以保證淬火時(shí)有大量的合金元素溶入基體,增加固溶強(qiáng)化效果及二次硬化能力,但同時(shí)由于未溶碳化物的大量減少易導(dǎo)致奧氏體化過(guò)程中組織過(guò)熱。HJ高速鋼淬火后殘留了大量的殘余奧氏體；回火過(guò)程中,殘余奧氏體的含量逐漸減少,同時(shí)從基體中析出大量與基體共格的細(xì)小二次碳化物,使HJ高速鋼的硬度升高；HJ高速鋼在540℃回火時(shí)達(dá)二次硬化峰值,此后由于二次碳化

3、物的粗化、與基體的共格關(guān)系破壞而導(dǎo)致硬度隨回火溫度的升高而下降。采用優(yōu)化的熱處理工藝處理后,HJ高速鋼的硬度可達(dá)HRC66左右,沖擊韌性達(dá)25J/cm2,紅硬性接近M2的水平,綜合性能良好。 生產(chǎn)實(shí)踐表明,HJ高速鋼最突出的質(zhì)量問(wèn)題是韌性不足,造成其脆斷的原因主要有非金屬夾雜物及混晶。非金屬夾雜物的數(shù)量可以通過(guò)控制原料成分和冶煉過(guò)程中的除雜得以降低；試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過(guò)對(duì)淬火前的鋼材進(jìn)行較高溫度的緩慢冷卻退火,可以消除混晶,使HJ高速