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模铸和电渣M2高速钢中碳化物的演变行为及对比

发布时间:2020-10-18 19:44
   为了优化高速钢生产工艺、控制钢中碳化物,研究了不同冶炼工艺和加工工序下M2高速钢中碳化物的演变行为。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及热力学计算等方法,对模铸和电渣重熔M2高速钢中碳化物的类型、形貌、面积分数和分布进行研究和对比。结果表明,模铸M2高速钢锻造、轧制、盘圆和拉丝成材过程中网状碳化物得到破碎,但仍存在不规则一次碳化物,各工序下碳化物面积分数为4.96%、4.54%、5.05%和5.08%。电渣M2高速钢锻造后网状碳化物交叉处堆积比较严重,且比相同工序下模铸M2高速钢的面积分数高。国内某厂家和日本不二越的电渣M2高速钢二次锻造材中碳化物面积分数分别为5.47%和5.33%。M2高速钢锻造坯中碳化物为M_6C、MC、M_7C_3。存在于基体中的尺寸大、形状不规则的M_6C和MC对后续加工和成品材会产生不利影响。
【部分图文】:

形貌,碳化物,模铸,高速钢


在扫描电镜下观察模铸和电渣M2钢不同工艺和不同工序下的碳化物组织,选取各试样随机15个2 000倍的不同视场图像,利用IPP图像分析软件统计碳化物的面积分数,以近似反映钢中碳化物的体积分数,结果如图3所示。图2 电渣M2高速钢不同工序下的碳化物形貌和分布

形貌,碳化物,高速钢,形貌


电渣M2高速钢不同工序下的碳化物形貌和分布

面积图,一次碳化物,分数,高速钢


(1)模铸M2钢锻造、轧制、盘圆和拉丝材中碳化物的平均面积分数分别为4.96%、4.54%、5.05%和5.08%。锻造和轧制后钢中碳化物面积分数减少,但在盘圆和拉丝材中碳化物面积分数增加,这是由于钢坯加工尺寸减小,一次碳化物破碎而分散在基体中。(2)电渣M2钢锻造和轧制坯中碳化物的平均面积分数分别为6.34%和5.64%。锻造和轧制后钢中碳化物面积分数减少,但与模铸M2钢锻造和轧制后钢中碳化物面积分数相比明显较高,这与图2中金相显微镜和扫描电镜观察到的电渣M2钢中碳化物偏析和积聚现象比较严重而相符。通过分析认为,除模铸和电渣M2钢的元素质量分数和初始锭型不同外,电渣重熔工艺参数的不合理也会引起碳化物偏析严重。此外,锻造工艺条件会影响钢中碳化物的体积分数和分布,厂家在锻造过程中电渣M2钢的锻造变形量比模铸M2钢变形量小,且总锻次数多,两者的锻造次数分别为6次和4次,由于电渣锭的致密度高,变形量小和锻造次数多是目前不可控制因素,锻造过程中多次回炉高温加热和保温也易导致一次碳化物的聚集和粗化。
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本文编号:2846731

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