第7期 于一鹏等：喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化 ·797· a 铸造高速钢 喷射成形高速钢 10m 10m 10m 10m e 10m 10m 10m 图5不同温度下保温1h后MB高速钢中M2C碳化物的形貌.(a),(b)1080℃：(c),(d)1120℃：(e),(01160℃：(g),(h)1200℃ Fig.5 Microstructures of M,C cutectic carbide in M3 high speed steel after a heat treatment for I h at different temperatures:(a),(b)1080 C: (c),(d)1120℃：(e),(01160℃：(g),(h)1200℃ 棒状，MC也开始长大到微米级（图5(e));沉积态 分解，再施以热变形，使得碳化物分布更加均匀.在 的碳化物则主要变成球形和椭球形（图5(）).当 锻打之前，锻坯1160℃保温40min,使M,C分解，锻 保温温度达到1200℃，铸态组织严重粗化，粗大的 比3.7：1.0.铸态和沉积态合金经锻造后缓冷组织 M,C尺寸超过10um,由M2C分解产生的MC尺寸 如图6所示.可以看出：在同样的小锻比情况下，铸 也达到3~5μm(图5(g)):而沉积态碳化物尺寸依 态合金组织锻造后一次碳化物破碎效果不理想，组 然保持在较小的水平(3~5um),同时形状更加规 织依然粗大（图6(a));而沉积态合金锻造后 则，分布更加均匀（图5(h)). (图6(b)与锻造前（图3(a))相比一次碳化物分 喷射成形M3高速钢沉积坯中M2C片层厚度 解、破碎完全且分布均匀，碳化物最大尺寸小于 小，在相同温度下相对于铸态组织更容易分解，分解 5μm,一般为2~3m. 之后的M,C发生缩颈，断裂，最终形成球形或椭球 形M,C碳化物，并且分布更加均匀.因此提供了一 3结论 种新的热加工思路，即在热变形之前先保温使M,C (1)提高凝固过程冷却速度，合金组织细化，碳第 7 期 于一鹏等: 喷射成形 M3 型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化 图 5 不同温度下保温 1 h 后 M3 高速钢中 M2C 碳化物的形貌． ( a) ，( b) 1 080 ℃ ; ( c) ，( d) 1 120 ℃ ; ( e) ，( f) 1 160 ℃ ; ( g) ，( h) 1 200 ℃ Fig． 5 Microstructures of M2C eutectic carbide in M3 high speed steel after a heat treatment for 1 h at different temperatures: ( a) ，( b) 1 080 ℃ ; ( c) ，( d) 1 120 ℃ ; ( e) ，( f) 1 160 ℃ ; ( g) ，( h) 1 200 ℃ 棒状，MC 也开始长大到微米级( 图 5( e) ) ; 沉积态 的碳化物则主要变成球形和椭球形( 图 5( f) ) ． 当 保温温度达到 1 200 ℃，铸态组织严重粗化，粗大的 M6C 尺寸超过 10 μm，由 M2 C 分解产生的 MC 尺寸 也达到 3 ～ 5 μm( 图 5( g) ) ; 而沉积态碳化物尺寸依 然保持在较小的水平( 3 ～ 5 μm) ，同时形状更加规 则，分布更加均匀( 图 5( h) ) ． 喷射成形 M3 高速钢沉积坯中 M2 C 片层厚度 小，在相同温度下相对于铸态组织更容易分解，分解 之后的 M6 C 发生缩颈，断裂，最终形成球形或椭球 形 M6C 碳化物，并且分布更加均匀． 因此提供了一 种新的热加工思路，即在热变形之前先保温使 M2 C 分解，再施以热变形，使得碳化物分布更加均匀． 在 锻打之前，锻坯 1160 ℃保温 40 min，使 M2C 分解，锻 比 3. 7∶ 1. 0． 铸态和沉积态合金经锻造后缓冷组织 如图 6 所示． 可以看出: 在同样的小锻比情况下，铸 态合金组织锻造后一次碳化物破碎效果不理想，组 织依 然 粗 大 ( 图 6 ( a ) ) ; 而沉积态合金锻造后 ( 图 6( b) ) 与锻造前( 图 3 ( a) ) 相比一次碳化物分 解、破碎完全且分布均匀，碳化物最大尺寸小于 5 μm，一般为 2 ～ 3 μm． 3 结论 ( 1) 提高凝固过程冷却速度，合金组织细化，碳 ·797·