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軋輥用新型高速鋼（化學(xué)成分）特征溫度下碳化物的析出動(dòng)力學(xué)
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-07-12
隨著軋鋼技術(shù)的快速發(fā)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(guān)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(shù)量對于高速鋼軋輥的耐磨性及抗熱疲勞裂紋擴(kuò)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(shí)隨保溫時(shí)間的變化規(guī)律報(bào)道較少。而軋輥用高速鋼中碳化物析出的種類和數(shù)量不僅與熱處理過程的加熱溫度有關(guān)，而且更與保溫時(shí)間有關(guān)。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(jìn)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(jù)。
試驗(yàn)采用新型軋輥用高速鋼為研究對象，其化學(xué)成分如表1所示。將試驗(yàn)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(jù)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(shí)間（15、20、25和30min）后進(jìn)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(fā)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?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用D/max-2500/PC?X射線衍射儀對試樣進(jìn)行物相分析。
表1??軋輥用高速鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
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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(jié)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(jù)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(shí)析出；（3）隨著保溫時(shí)間的延長，軋輥用高速鋼在1300℃的溫度急冷后，MC的體積分?jǐn)?shù)先增加，保溫時(shí)間25min時(shí)有最大值；1220℃急冷后MC和M2C的體積分?jǐn)?shù)均是先增加，保溫20min時(shí)有最大值；1150℃急冷后MC的體積分?jǐn)?shù)一直增加，M2C的體積分?jǐn)?shù)在保溫20min時(shí)有最大值，25min時(shí)有最小值，30min時(shí)又出現(xiàn)回升，而M6C的體積分?jǐn)?shù)先增加，保溫20min時(shí)有最大值。
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