電磁攪拌作用下高速鋼組織及碳化物形態(tài)的實驗研究.pdf

1、當前應(yīng)用高速鋼做復(fù)合軋輥的外層材質(zhì)正處于研制、開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用的熱點階段。但是復(fù)合軋輥用高速鋼因具有高碳和高合金的特點，容易形成大量網(wǎng)狀碳化物，這些網(wǎng)狀碳化物又硬又脆，會嚴重降低高速鋼的性能，且難以用熱處理的方法予以消除。采取必要的措施，預(yù)先改善高速鋼鑄態(tài)中原始碳化物的大小和分布在復(fù)合軋輥用高速鋼中是很為關(guān)鍵的。電磁攪拌具有細化組織、減輕宏觀偏析和晶內(nèi)偏析，以及增加合金元素在基體中固溶度的作用。在高速鋼軋輥制備過程中施加電磁攪拌，有望獲得

2、較為良好的高速鋼顯微組織。 本文著重利用電磁場研究了電磁攪拌對復(fù)合軋輥用高速鋼顯微組織的影響。采用金相法，X射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)，能譜(EDS)及洛氏硬度分析儀等手段對電磁攪拌作用下復(fù)合軋輥用高速鋼W<,9>Mo<,3>CrM<,4>V合金的鑄態(tài)和熱處理后的顯微組織、碳化物形態(tài)及性能進行了系統(tǒng)地分析。結(jié)果表明：W<,9>Mo<,3>CrM<,4>V高速鋼凝固組織主要為馬氏體基體、殘余奧氏體及各種類型的碳化

3、物，如MC型碳化物、MEC型碳化物、M<,6>C型碳化物，大部分MC型碳化物分布于晶粒內(nèi)部，其它類型碳化物則沿晶界呈網(wǎng)狀分布。同時得出，無電磁攪拌作用下高速鋼凝固鑄態(tài)組織晶界處碳化物數(shù)量較多，碳化物網(wǎng)更趨嚴重；凝固組織以魚骨狀和菊花狀的M<,6>C型碳化物和羽毛狀的M<,2>C型碳化物為主，碳化物與奧氏體混合在一起形成共晶萊氏體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而施加電磁攪拌后高速鋼的凝固組織明顯細化；共晶碳化物趨于斷網(wǎng)呈不連續(xù)狀，碳化物呈短條狀、塊狀或粒狀，

4、分布趨于均勻。x射線衍射分析和掃描電鏡及能譜分析表明，W、Mo元素主要形成M<,6>C和M<,2>C型碳化物，V主要形成MC型碳化物，電磁攪拌凝固后晶粒內(nèi)部彌散的粒狀MC型碳化物明顯增加。對有無電磁攪拌作用下的高速鋼鑄態(tài)試樣進行熱處理所獲得的結(jié)果表明，施加電磁攪拌的高速鋼在熱處理后組織中分布著大量細小彌散的粒狀碳化物，碳化物網(wǎng)基本上得到消除。電磁攪拌促使。MC型碳化物的形成，改善碳化物網(wǎng)使其趨于孤立、斷網(wǎng)狀分布，從而有力于提高了高速鋼的