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軋輥用新型高速鋼（化學成分）特征溫度下碳化物的析出動力學
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-07-12
隨著軋鋼技術的快速發展，對軋輥的使用性能提出了更高的要求，高速鋼軋輥由于具有高的硬度、高的紅硬性、較好的耐磨性和良好的淬透性而引起人們的廣泛關注。
軋輥用高速鋼中含有較高的Cr、V、W、Mo等合金元素，這些元素可以與碳形成MC、M2C、M6C、M7C3和M23C6等類型的碳化物。在軋輥的使用過程中，碳化物的數量對于高速鋼軋輥的耐磨性及抗熱疲勞裂紋擴展能力具有很大影響，但是軋輥用高速鋼中碳化物在熱處理過程中加熱時隨保溫時間的變化規律報道較少。而軋輥用高速鋼中碳化物析出的種類和數量不僅與熱處理過程的加熱溫度有關，而且更與保溫時間有關。因此，采用軋輥用新型高速鋼首先測定DSC曲線，在其相變溫度下定義不同碳化物析出的特征溫度，并對其進行保溫，研究碳化物析出行為，為軋輥用高速鋼熱處理工藝制定提供理論依據。
試驗采用新型軋輥用高速鋼為研究對象，其化學成分如表1所示。將試驗材料加工成Φ3mm×1mm的圓柱試樣，在STA449C型號的示差掃描量熱儀上加熱到熔化溫度以上，然后以15K/min的冷卻速率冷卻，測定其DSC曲線。根據其DSC曲線定義不同種類碳化物析出的特征溫度。將試樣奧氏體化后冷卻到各特征溫度保溫不同時間（15、20、25和30min）后進行快冷處理，固定其高溫組織，采用Axiovert?200?MAT?金相顯微鏡和S4800-Ⅱ型場發射掃描電子顯微鏡下觀察其顯微組織，采用Image-pro?plus軟件對不同類型碳化物的體積分數進行統計，采用D/max-2500/PC?X射線衍射儀對試樣進行物相分析。
表1??軋輥用高速鋼化學成分（質量分數，%）
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C
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Cr
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Mo
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V
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W
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Si
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Nb
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Mn
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Fe
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1.8-2.0
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4.0-5.0
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4.5-5.0
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3.0-4.0
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＜5.0
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＜1.5
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0.6-1.0
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＜1.0
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余量
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結果表明：（1）通過軋輥用新型高速鋼試樣的DSC曲線，確定奧氏體相、MC、M2C和M6C型碳化物的析出溫度為1359、1329、1268和1183℃；（2）根據FESEM和XRD確定了軋輥用新型高速鋼不同溫度快冷后析出碳化物的種類。在1300℃的溫度下快冷后MC型碳化物析出；1220℃快冷后MC和M2C型碳化物析出；1150℃快冷后MC、M2C和M6C型碳化物同時析出；（3）隨著保溫時間的延長，軋輥用高速鋼在1300℃的溫度急冷后，MC的體積分數先增加，保溫時間25min時有最大值；1220℃急冷后MC和M2C的體積分數均是先增加，保溫20min時有最大值；1150℃急冷后MC的體積分數一直增加，M2C的體積分數在保溫20min時有最大值，25min時有最小值，30min時又出現回升，而M6C的體積分數先增加，保溫20min時有最大值。
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