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,344 北京科技大学学报 第32卷 室温组织大小、种类均分布均匀，如图4(a)所示， 者油淬的样品，Q235一侧的硬度为150~250HV之 表4油淬冷却后的样品Q235A钢一侧的铁素体、珠光体组织含量 间，而CWMn一侧的硬度可达600~750HV,实现 Table 4 The concentration of ferrite and pearlite in Q235 after oil 了良好的韧性和强度的有机结合，具有较好的综合 quench ing 性能，有广阔的开发和应用前景， 距界面的 面积分数% 位置m 参考文献 铁素体 珠光体 <40 68.1 31.9 [1]Mills B Recent devebpments in cutting tool materials J Mater Process Technol 1996 56.16 40-140 35.7 64.3 [2]Nabhani F.W earmechanims ofultra han cutting toolsmaterials >140 59.9 40.1 JMater P rocess Technol 2001 115,402 [3]Yu Z Y.LiX D.XiZM.Fabrication and mechanical pmoperties 2.3热处理后的性能分析 of high perfomance ahm ina cutting tool materials J Mater Met 为了与刀具材料的性能进行比较，本实验对复 aⅡ20087(3)：174 合材料界面附近进行了HV硬度分析，以界面位置 (偷肇元，李晓东，修稚萌，氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力 为原点，沿两侧组元材料方向每隔0.3mm的位置进 学性能.材料与冶金学报，20087(3)：174) [4]Yu ZM,WuC J X ie JX,et al Headway and study of contnu- 行两次HV硬度测量，并取其平均值，结果如图6所 ous casting for bmetal camposite materials Foundry Technol 示，由于油淬时冷却速率比空冷更快，对应的复合 2004,25(5):399 材料金相组织也更细小，因此其硬度值也略高， (于治民，吴春京，谢建新，等。双金属层状复合材料连铸工 Q235一侧的硬度为150~250HV,而CWMn一侧 艺的研究进展.铸造技术，2004.25(5)：399) 的硬度可达600~750HV.结合图(4)中的金相组 [5]Yu JM.XiaoY Z W angQ J etal New devebpment of technol 织分析可以看出：复合板样品中CWMn一侧硬度 ogy of clad metal Chin JMater Res 2000 14(1):12 (于九明，孝云祯，王群骄，等.金属层状复合技术及其新进 很高，但由于其组织是马氏体，韧性、耐冲击性能比 展.材料研究学报，200014(1)：12) 较差；而覆层Q235一侧，在空冷或者油淬的情况 [6]Yang JH.mprovenent on heat treatent process for steelCMn 下，均是铁素体加珠光体组织，而且硬度较低，具有 thread rolling die Die Moul Ind 2008(1):66 较好的塑性和韧性，这样的组合就可以使复合材料 (杨金花，CWM钢制滚丝模热处理工艺改进.模具工业， 具有较好的韧性，提高了耐冲击性能 2008(1):66) [7]Gao S J Shen B L Effect of heat treament on the retained aus- 750 tenite of a col work ing steel CMn J Sichuan Un ion Univ Eng 量一油冷 Sei Ed1999.3(3):97 ●一空冷 600 (高升吉，沈保罗。热处理工艺对CWM冷作模具钢残余奥 氏体的影响.四川联合大学学报：工程科学版，1999.3(3)： 97) 450 [8]W ang R Z Yang Z M.Che Y M.Static merystallication of de- fomed austenite in lw catbon steelQ235.J Imon SteelRes 2006, 18(3):33 (任瑞珍，杨忠民，车彦民，低碳钢Q235形变奥氏体的静态 150 再结晶.钢铁研究学报，2006,18(3)：33) 0.6 0.3 0 0.3 0.6 位置/mm [9]Zhang W.Chen Y.Metallogmphical analysis of elongation dis- 图60235 A /CMn复合材料界面附近的硬度分布 qualifed samples from Q235 hot molling plte Imon Stcel 2004, Fig 6 Hanlness distrbution alng the nterface of Q235A /CMn 39(4):57 com posile materials (张维，陈晔.Q235热轧钢板伸长率不合试样的金相分析.钢 铁，200439(4)：57) 3结论 [10]Song W X.Metal Scince Beijng Metallrgical Industry Press 1997 通过包覆浇铸十热轧变形的复合工艺方法，制 (宋维锡，金属学.北京：治金工业出版社，1997) 备了以Q235为覆层、CWMn钢为芯层的复合刀具 [11]Gonez X.Echeberria J M icmstruchre and mechanical pmoper 材料，其中的两种组元金属之间实现了治金结合· ties of catbon steelA210-superalloy Sanicm 28 binetallic ubes 热处理工艺研究发现，830士5℃保温后空冷或 Mater Sci Eng A 2003 348.180北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 室温组织大小、种类均分布均匀如图 4（ａ）所示． 表 4 油淬冷却后的样品 Ｑ235Ａ钢一侧的铁素体、珠光体组织含量 Ｔａｂｌｅ4 ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅｉｎＱ235ａｆｔｅｒｏｉｌ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ 距界面的 位置／μｍ 面积分数／％ 铁素体 珠光体 ＜40 68∙1 31∙9 40～140 35∙7 64∙3 ＞140 59∙9 40∙1 2∙3 热处理后的性能分析 为了与刀具材料的性能进行比较本实验对复 合材料界面附近进行了 ＨＶ硬度分析．以界面位置 为原点沿两侧组元材料方向每隔0∙3ｍｍ的位置进 行两次 ＨＶ硬度测量并取其平均值结果如图 6所 示．由于油淬时冷却速率比空冷更快对应的复合 材料金相组织也更细小因此其硬度值也略高． Ｑ235一侧的硬度为 150～250ＨＶ而 ＣｒＷＭｎ一侧 的硬度可达 600～750ＨＶ．结合图 （4）中的金相组 织分析可以看出：复合板样品中 ＣｒＷＭｎ一侧硬度 很高但由于其组织是马氏体韧性、耐冲击性能比 较差；而覆层 Ｑ235一侧在空冷或者油淬的情况 下均是铁素体加珠光体组织而且硬度较低具有 较好的塑性和韧性．这样的组合就可以使复合材料 具有较好的韧性提高了耐冲击性能． 图 6 Ｑ235Ａ／ＣｒＷＭｎ复合材料界面附近的硬度分布 Ｆｉｇ．6 ＨａｒｄｎｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＱ235Ａ／ＣｒＷＭｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ 3 结论 通过包覆浇铸 ＋热轧变形的复合工艺方法制 备了以 Ｑ235为覆层、ＣｒＷＭｎ钢为芯层的复合刀具 材料其中的两种组元金属之间实现了冶金结合． 热处理工艺研究发现830±5℃保温后空冷或 者油淬的样品Ｑ235一侧的硬度为 150～250ＨＶ之 间而 ＣｒＷＭｎ一侧的硬度可达 600～750ＨＶ实现 了良好的韧性和强度的有机结合具有较好的综合 性能有广阔的开发和应用前景． 参 考 文 献 ［1］ ＭｉｌｌｓＢ．Ｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌｓ．ＪＭａｔｅｒ ＰｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌ199656：16 ［2］ ＮａｂｈａｎｉＦ．Ｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｕｌｔｒａｈａｒｄｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｓｍａｔｅｒｉａｌｓ． ＪＭａｔｅｒＰｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌ2001115：402 ［3］ ＹｕＺＹＬｉＸＤＸｉｕＺＭ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｌｕｍｉｎａｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌｓ．ＪＭａｔｅｒＭｅｔ- ａｌｌ20087（3）：174 （俞肇元李晓东修稚萌．氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力 学性能．材料与冶金学报20087（3）：174） ［4］ ＹｕＺＭＷｕＣＪＸｉｅＪＸｅｔａｌ．Ｈｅａｄｗａｙａｎｄｓｔｕｄｙｏｆｃｏｎｔｉｎｕ- ｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｆｏｒｂｉｍｅｔａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．ＦｏｕｎｄｒｙＴｅｃｈｎｏｌ 200425（5）：399 （于治民吴春京谢建新等．双金属层状复合材料连铸工 艺的研究进展．铸造技术200425（5）：399） ［5］ ＹｕＪＭＸｉａｏＹＺＷａｎｇＱＪｅｔａｌ．Ｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｅｃｈｎｏｌ- ｏｇｙｏｆｃｌａｄｍｅｔａｌ．ＣｈｉｎＪＭａｔｅｒＲｅｓ200014（1）：12 （于九明孝云祯王群骄等．金属层状复合技术及其新进 展．材料研究学报200014（1）：12） ［6］ ＹａｎｇＪＨ．ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｓｔｅｅｌＣｒＷＭｎ ｔｈｒｅａｄｒｏｌｌｉｎｇｄｉｅ．ＤｉｅＭｏｕｌｄＩｎｄ2008（1）：66 （杨金花．ＣｒＷＭｎ钢制滚丝模热处理工艺改进．模具工业 2008（1）：66） ［7］ ＧａｏＳＪＳｈｅｎＢＬ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｒｅｔａｉｎｅｄａｕｓ- ｔｅｎｉｔｅｏｆａｃｏｌｄ-ｗｏｒｋｉｎｇｓｔｅｅｌＣｒＷＭｎ．ＪＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｏｎＵｎｉｖＥｎｇ ＳｃｉＥｄ19993（3）：97 （高升吉沈保罗．热处理工艺对 ＣｒＷＭｎ冷作模具钢残余奥 氏体的影响．四川联合大学学报：工程科学版19993（3）： 97） ［8］ ＷａｎｇＲＺＹａｎｇＺＭＣｈｅＹＭ．Ｓｔａｔｉｃｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｅ- ｆｏｒｍｅｄａｕｓｔｅｎｉｔｅｉｎｌｏｗｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌＱ235．ＪＩｒｏｎＳｔｅｅｌＲｅｓ2006 18（3）：33 （王瑞珍杨忠民车彦民．低碳钢 Ｑ235形变奥氏体的静态 再结晶．钢铁研究学报200618（3）：33） ［9］ ＺｈａｎｇＷＣｈｅｎＹ．Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｄｉｓ- ｑｕａｌｉｆｉｅｄｓａｍｐｌｅｓｆｒｏｍＱ235ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｐｌａｔｅ．ＩｒｏｎＳｔｅｅｌ2004 39（4）：57 （张维陈晔．Ｑ235热轧钢板伸长率不合试样的金相分析．钢 铁200439（4）：57） ［10］ ＳｏｎｇＷ Ｘ．ＭｅｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ 1997 （宋维锡．金属学．北京：冶金工业出版社1997） ［11］ ＧóｍｅｚＸＥｃｈｅｂｅｒｒｉａＪ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒ- ｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌＡ210-ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙＳａｎｉｃｒｏ28ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃｔｕｂｅｓ． ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇＡ2003348：180 ·344·