加热温度对高钒高速钢中M2C碳化物分解转变行为的影响
Effect of Heating Temperature on Decomposition Transition Behavior of M2C Carbide in High-vanadium High-speed Steel
- 特殊钢 2024年45卷第4期 页码：146-152
- 作者机构：
1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，武汉 430081
2.武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081
3.东风商用车有限公司技术中心， 武汉 430056
- 作者简介：
曹玉龙（1990―），男，副教授，硕士生导师；E-mail: caoyulong@wust.edu.cn
- 基金信息：湖北省自然科学基金资助项目(2023AFB654);钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室拔尖人才培育项目(FMRUlab202306)
DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00076
中图分类号： TG161收稿：2024-03-27，
纸质出版：2024-07-30
- 稿件说明：
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曹玉龙,张赛康,汪秀秀等.加热温度对高钒高速钢中M2C碳化物分解转变行为的影响[J].特殊钢,2024,45(04):146-152.
Cao Yulong,Zhang Saikang,Wang Xiuxiu,et al.Effect of Heating Temperature on Decomposition Transition Behavior of M2C Carbide in High-vanadium High-speed Steel[J].Special Steel,2024,45(04):146-152.
曹玉龙,张赛康,汪秀秀等.加热温度对高钒高速钢中M2C碳化物分解转变行为的影响[J].特殊钢,2024,45(04):146-152. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00076.
Cao Yulong,Zhang Saikang,Wang Xiuxiu,et al.Effect of Heating Temperature on Decomposition Transition Behavior of M2C Carbide in High-vanadium High-speed Steel[J].Special Steel,2024,45(04):146-152. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00076.
摘要
基于高耐磨性的需要，设计了一种W3Mo4Cr5V6高钒高速钢，利用SEM、EMPA等手段对该钢高温加热过程亚稳态M
2
C碳化物的分解转变行为进行了分析。结果表明，共晶碳化物M
2
C在高温加热过程会发生M
2
C+γ-Fe→M
6
C+MC+M
7
C
3
的转变，在富Mo、W的M
2
C相周围形成了大量富W、Mo的M
6
C及少量富V的MC和富Cr的M
7
C
3
。随着温度由950 ℃增至1 150 ℃，M
2
C高温转变逐渐趋于完全，且纤维状M
2
C比层片状M
2
C更易分解转变，最终，由呈断
续网状分布于奥氏体晶界的层片或纤维状形貌向零星分布于晶界的颗粒状形貌过渡，可有效减少网状碳化物对晶界的危害。研究可为高速钢中晶界碳化物成分、形态控制及其热加工、热处理过程温度与时间等参数选择提供有效参考。
Abstract
Based on the need of high wear resistance， a new kind of high-vanadium high-speed steel named W3Mo4Cr5V6 was designed. The transformation behavior of metastable M
2
C carbides in the high temperature heating process of the steel was analyzed by means of SEM and EMPA. The results show that the cophortic M
2
C carbide will undergo M
2
C+γ-Fe→M
6
C+MC+M
7
C
3
transition at high temperature heating process.A large number of W， Mo-rich M
6
C and a small amount of V-rich MC and Cr-rich M
7
C
3
are formed around the Mo and W-rich M
2
C phase. With the increase of temperature from 950 ℃ to 1 150 ℃， the high temperature transformation of M
2
C carbides gradually tends to be complete and the fibrous M
2
C is easier to decompose and transform than lamellar M
2
C， and the lamellar or fibrous morphology distributed in the austenite grain boundary with discontinuous network is transformed into the granular morphology distributed at the grain boundary， which can effectively reduce the harm of network carbides to the grain boundary. The research can provide an effective reference for the composition and morphology control of carbides distributed at the grain boundaries of high-speed steel and the optimal selection of parameters such as temperature and time of hot processing and heat treatment process.
关键词
Keywords
references
梁伟 ， 李晶 ， 史成斌 ， 等 . 高速钢的碳化物控制研究 ［J］. 钢铁钒钛 ， 2020 ， 41 （ 4 ）： 130 - 138 .
李万明 ， 姜周华 ， 臧喜民 ， 等 . 抽锭电渣重熔大截面高速钢过程的碳化物偏析控制 ［J］. 中南大学学报（自然科学版） ， 2017 ， 48 （ 7 ）： 1697 - 1703 .
迟宏宵 ， 刘继浩 ， 马党参 ， 等 . 喷射成形技术在高合金工具钢中的应用及研究进展 ［J］. 特殊钢 ， 2023 ， 44 （ 5 ）： 14 - 21 .
Sano Y ， Hattori T ， Haga M . Characteristics of high carbon high speed steel rolls for hot strip mill ［J］. ISIJ International ， 1992 ， 32 （ 11 ）： 1194 - 1201 .
Artimez J M ， García J ， Llano J M ， et al . Characterization of M x C y carbides present in high speed steel （HSS） rolls manufactured by centrifugal casting method ［C］. 17th Rolling Conference ， 2008 ， Rosario ， Argentina ， 484 - 493 .
魏世忠 ， 徐流杰 . 钢铁耐磨材料研究进展 ［J］. 金属学报 ， 2020 ， 56 （ 4 ）： 523 - 538 .
Xu L J ， Wei S Z ， Xiao F N ， et al . Effects of carbides on abrasive wear properties and failure behaviours of high speed steels with different alloy element content ［J］. Wear ， 2017 ， 376-377 ： 968 - 974 .
Kim C K ， Par J I ， Lee S ， et al . Effects of alloying elements on microstructure， hardness， and fracture toughness of centrifugally cast high-speed steel rolls ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A ， 2005 ， 36 （ 1 ）： 87 - 97 .
Cao Y L ， Zhao Z R ， Ma C S ， et al . Precipitation behavior and elemental distribution of MC carbides in high carbon and vanadium high-speed steel ［J］. Journal of Materials Engineering and Performance ， 2022 ， 31 （ 6 ）： 4444 - 4458 .
Cao Y L ， Zhao Z R ， Wan X L ， et al . Carbide characteristics of high vanadium high-speed steel manufactured by electroslag remelting ［J］. ISIJ International ， 2022 ， 62 （ 7 ）： 1430 - 1438 .
Cao Y L ， Dong Y W ， Jiang Z H ， et al . Characteristics of high speed steel/ductile cast iron composite roll manufactured by electroslag remelting cladding ［J］. ISIJ International ， 2021 ， 61 （ 7 ）： 2127 - 2134 .
Fredriksson F ， Hillert M ， Nica M . The decomposition of the M 2 C carbide in high speed steel ［J］. Scandinavian Journal of Metallurgy ， 1979 ， 8 ： 115 - 122 .
周雪峰 ， 方峰 ， 蒋建清 ， 等 . 高速钢M2中共晶碳化物M 2 C的性质和形态 ［J］. 钢铁 ， 2009 ， 44 （ 9 ）： 76 - 80 .
Zhou X F ， Fang F ， Jiang J Q ， et al . Study on decomposition behaviour of M 2 C eutectic carbide in high speed steel ［J］. Materials Science and Technology ， 2012 ， 28 （ 12 ）： 1499 - 1504 .
Zhou X F ， Zhang W C ， Zheng Z X ， et al . Effect of pre-deformation on decomposition and spheroidization of M 2 C carbide in high-speed steel ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A ， 2020 ， 51 （ 7 ）： 3552 - 3564 .
Hashimoto M ， Kubo O ， Matsubara Y . Analysis of carbides in multi-component white cast iron for hot rolling mill rolls ［J］. ISIJ international ， 2004 ， 44 （ 2 ）： 372 - 380 .
Zhao Z R ， Cao Y L ， Wan X L ， et al . Effect of cooling rate on carbide characteristics of the high vanadium high-speed steel ［J］. ISIJ International ， 2022 ， 62 （ 3 ）： 524 - 531 .
Guo Y F ， Qi W T ， Xia Z B ， et al . Refinement of eutectic carbides in M2 high speed steel by adjusting magnetic flux density during magnetic controlled ESR process ［J］. Metallurgical and Materials Transactions B ， 2022 ， 53 （ 6 ）： 3384 - 3395 .
罗乙娲 ， 郭汉杰 ， 孙晓林 . M42高速钢电渣重熔及锻造退火后碳化物的析出 ［J］. 钢铁 ， 2017 ， 52 （ 7 ）： 68 - 75 .
Miyahara H ， Bravo S V ， Yamamoto K ， et al . Solute concentration and carbides formation for steel milling rolls ［J］. ISIJ International ， 2009 ， 49 （ 7 ）： 1075 - 1079 .
Zhou X F ， Fang F ， Jiang J Q ， et al . Refining carbide dimensions in AISI M2 high speed steel by increasing solidification rates and spheroidising heat treatment ［J］. Materials Science and Technology ， 2014 ， 30 （ 1 ）： 116 - 122 .
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