M2高(gāo)速鋼在1100℃×4h、1150℃×2h和1200℃×30min的熱處理中M2C碳化物(wù)完全分解,M2-0.8Si高(gāo)速鋼中的M2C碳化物(wù)分解完成的幾種熱處理工(gōng)藝是1100℃×2h、1150℃×1h和1200℃×15min。矽的添加促進了相(xiàng)同熱處理條件(jiàn)下(xià)鋼中共晶碳化物(wù)M2C的分解,主要原因是增加分解産物(wù)的形核率。所述熱處理條件(jiàn)下(xià),矽的添加更利于碳化物(wù)的細化,M2-0.8Si鋼中分解形成的顆粒狀和條/“花生(shēng)”狀碳化物(wù)均比M2鋼中的碳化物(wù)尺寸小(xiǎo)。在1200℃以上(shàng)的高(gāo)溫熱處理過程中,共晶碳化物(wù)發生(shēng)分解後形成的細小(xiǎo)碳化物(wù)會(huì)發生(shēng)聚集粗化,矽對高(gāo)溫處理過程中碳化物(wù)的粗化沒有發現抑制作用。在1225℃保溫15min時,M2和M2-0.8Si高(gāo)速鋼中的共晶碳化物(wù)分解,産物(wù)的尺寸分别約為(wèi)0.63μm和0.65μm,比1200℃保溫15min的碳化物(wù)顆粒大,和1200℃保溫1h的相(xiàng)近。當保溫時間超過30min,分解後的碳化物(wù)明顯粗化,出現塊狀或角狀碳化物(wù),尺寸超過2μm。
高(gāo)速鋼 粉末高(gāo)速鋼在1250℃的保溫過程中,碳化物(wù)的粗化也很明顯,成為(wèi)塊狀或角狀碳化物(wù),尺寸可達7μm及以上(shàng),并出現一(yī)些由于局部重熔而形成新的MC共晶碳化物(wù)。
總體而言,在1225℃以下(xià)進行熱處理時,含矽高(gāo)速鋼中的分解産物(wù)尺寸并不比M2高(gāo)速鋼中分解産物(wù)的尺寸大。合适的分解溫度應低(dī)于或等于1200℃。經鍛造破碎後,M2-0.8Si高(gāo)速鋼鍛坯中的碳化物(wù)比M2高(gāo)速鋼中的碳化物(wù)更加細小(xiǎo)均勻,而M2-1.6Si和M2-2.4Si高(gāo)速鋼鍛坯中由于“魚骨”狀共晶碳化物(wù)的破碎不完全仍有“魚骨”狀碳化物(wù)存在。M2-0.8Si高(gāo)速鋼鍛前1165℃加熱保溫2.5h的鍛坯獲得較好的綜合性能(néng),其硬度為(wèi)66.7HRC,抗彎強度達到(dào)3250MPa。經軋制後棒材中碳化物(wù)進一(yī)步破碎,但在矽含量為(wèi)1.6%和2.4%的高(gāo)速鋼棒材中仍存在一(yī)些塊狀的碳化物(wù),對性能(néng)不利。M2-0.8Si高(gāo)速鋼鍛前1165℃加熱保溫2.5h經軋制的棒材的力學性能(néng)優于其它實驗條件(jiàn)下(xià)的棒材,其獲得較高(gāo)綜合性能(néng)的最佳熱處理條件(jiàn)為(wèi):1180℃淬火540℃回火,其抗彎強度可達4183MPa,硬度為(wèi)65.5HRC。片層狀M2C碳化物(wù)的“相(xiàng)變細化”使得高(gāo)速鋼在鍛造及軋制加工(gōng)後棒材中的碳化物(wù)顆粒尺寸較小(xiǎo),而沒發生(shēng)相(xiàng)變的“魚骨”狀碳化物(wù)僅發生(shēng)“機(jī)械碎化”,在後續加工(gōng)中由于破碎不完全仍可能(néng)保留下(xià)來而對性能(néng)不利。可通(tōng)過添加适量矽促進“相(xiàng)變細化”的程度,加之“機(jī)械碎化”來改善高(gāo)速鋼變形加工(gōng)後産品中碳化物(wù)的分布和尺寸的減小(xiǎo)。因此可實現對于變形量較小(xiǎo)的大尺寸産品化合物(wù)的細化,降低(dī)生(shēng)産加工(gōng)成本,具有重要的應用價值。