電磁攪拌作用下高速鋼組織及碳化物形態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)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(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用的熱點(diǎn)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(diǎn)，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(huì)嚴(yán)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(xì)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(guò)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(chǎng)研究了電磁攪拌對(duì)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(duì)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(jìn)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(shí)得出，無(wú)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(yán)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(xì)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(duì)有無(wú)電磁攪拌作用下的高速鋼鑄態(tài)試樣進(jìn)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(xì)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