強(qiáng)磁場對W6Mo5Cr4V2高速鋼回火過程中M6C型碳化物析出行為的影響.pdf

1、本論文以實驗為基礎(chǔ)，選擇退火態(tài)W6Mo5Cr4V2高速鋼作為實驗材料，經(jīng)過淬火熱處理后，利用超導(dǎo)穩(wěn)恒強(qiáng)磁場熱處理裝置進(jìn)行不同溫度條件的無磁場和強(qiáng)磁場回火熱處理對比實驗。借助于金相組織觀察、SEM-EBSD技術(shù)、TEM和電子探針等分析測試手段，從微觀層次系統(tǒng)地研究了不同回火溫度下強(qiáng)磁場對W6Mo5Cr4V2高速鋼回火過程中M6C型碳化物析出行為的影響。對實驗中出現(xiàn)的強(qiáng)磁場影響M6C型碳化物的析出行為的現(xiàn)象進(jìn)行了理論解析，并闡明了強(qiáng)磁場對W

2、6Mo5Cr4V2高速鋼中M6C型碳化物析出行為的影響規(guī)律和作用機(jī)理。
　　將淬火后的W6Mo5Cr4V2高速鋼試樣分別在200℃、400℃和560℃條件下進(jìn)行不同磁場強(qiáng)度的回火熱處理實驗。結(jié)果表明，強(qiáng)磁場能顯著影響低溫和中溫回火時M6C型碳化物的析出行為，而對高溫回火時M6C型碳化物的析出行為影響不顯著。
　　強(qiáng)磁場能顯著影響低溫和中溫回火樣品中M6C型碳化物的析出形貌，顯示出較強(qiáng)的球化作用。在200℃低溫回火時，無磁場回

3、火樣品中M6C型碳化物在晶界上成粗大骨骼狀或樹枝狀析出，成網(wǎng)狀分布，在晶內(nèi)成球塊狀析出。而施加1T、6T、12T強(qiáng)磁場回火后，樣品中的M6C型碳化物在晶界和晶內(nèi)均成球塊狀析出，且分布均勻彌散。400℃中溫回火時，無磁場回火樣品中M6C型碳化物在晶界上成粗大骨骼狀或樹枝狀析出，成網(wǎng)狀分布，在晶內(nèi)成球塊狀析出。施加強(qiáng)磁場后，M6C型碳化物成粗大骨骼狀或樹枝狀沿晶界析出的趨勢逐漸減弱，當(dāng)施加12T強(qiáng)磁場回火后，樣品中的M6C型碳化物在晶界和晶

4、內(nèi)均成球塊狀析出，且分布均勻彌散。在560℃高溫回火時，磁場回火對樣品中的M6C型碳化物的形貌和分布沒有產(chǎn)生明顯影響，M6C型碳化物均成球塊狀析出，分布均勻彌散。這是由于施加外磁場后，強(qiáng)磁場使M6C型碳化物通過球化減小表面積以降低系統(tǒng)總界面能，使系統(tǒng)能量最低。
　　強(qiáng)磁場能顯著影響低溫和中溫回火樣品中M6C型碳化物的析出數(shù)量和尺寸。200℃低溫回火時，與無磁場回火相比，施加強(qiáng)磁場使M6C型碳化物數(shù)量明顯增加，平均尺寸顯著減小，總面

5、積明顯增加，球狀M6C型碳化物的占比明顯增加。400℃中溫回火時，與無磁場回火相比，施加強(qiáng)磁場使M6C型碳化物數(shù)量稍有增加，尺寸略有減小，總面積略有增加，球狀M6C型碳化物占比稍有增加。560℃高溫回火時，與無磁場回火樣品相比，施加磁場對M6C型碳化物數(shù)量、尺寸、總面積、球狀M6C型碳化物的占比影響不顯著。這是由于，磁場使析出前后M6C型碳化物的Gibbs自由能差值增大，增加了形核驅(qū)動力，促進(jìn)了M6C型碳化物形核。同時施加外磁場阻礙了C