2008年6JournalofIronandSteelResearchJune2008高速钢中的碳化物缺陷俞峰,许达,罗迪(钢铁研究总院结构材料研究所,北京100081)摘要:大量碳化物的存在是高速钢组织的重要特征,也是影响高速钢质量和性能的关键因素。碳化物颗粒细小、形状规则和分布均匀的钢其质量和性能都好。但是,钢中的碳化物并不都这样理想,往往存在缺陷。根据对W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V和W2Mo9Cr4VCo8等钢中碳化物的研究结果,分析了高速钢中常见的几种缺陷:①碳化物分布不均匀;②颗粒尺寸粗大,形状不规则,多为角状等;③碳化物微裂纹;④碳化物粘连等;⑤二次碳化物稀少。另外,还分析了以上碳化物缺陷产生的原因和危害性,并指出了减少缺陷应采取的措施。:TG14212文献标识码:A:100120963(2008)0620001207CarbideDefectinHighSpeedSteelYUFeng,XUDa,LUODiAbstract:Themostimportantmicrostructureofhighspeedsteel(HSS)isfeaturedbythelargenumberofcarbidesinitwhichhavecrucialeffectonthequalityandpropertiesofHSS.Highqualitysteelsarethosewhichhaveuni2formlydistributed,finegrainedandregularlyshapedcarbides.However,theseidealconditionsarenotsoeasy.SeveralcommondefectsofcarbidesinHSSW18Cr4V,W6Mo5Cr4V2,W9Mo3Cr4VandW2Mo9Cr4VCo8areanalyzed,suchasinhomogeneousdistributionofcarbides,largesizedandangularshapedcarbides,microcrackcar2bides,adherencebetweencarbides,andlackofsecondarycarbides.Necessarymeasuresforavoidingthesedefectsarediscussed.Keywords:highspeedsteel;carbide;defect高速钢是高碳、高合金莱氏体钢,其主要合金元素W、Mo、Cr和V等都是强碳化物形成元素,因此在钢中存在大量的合金碳化物。这些碳化物既是高速钢组织的重要特征,是使高速钢具有高性能的重要原因,但同时也是影响高速钢质量的关键因素。在高速钢中的碳化物数量、类型、颗粒形状和尺寸、分布均匀性等因素都能对钢的质量和性能产生重要的影响。碳化物颗粒细小,形状多为球形或椭球形,分布比较均匀的钢质量好(图1);而颗粒粗大,形状多为角状和分布不均匀等缺陷较多的钢质用非常重要。笔者用金相显微镜和扫描电镜对W18Cr4V(W18)、图1颗粒细小、分布均匀的碳化物组织(SEM)Fig11Fineandwell2distributed作者简介:俞峰(19702),男,本科,高级工程师;E2mail:yufeng@nercast.com;修订日期:2007212224·2·钢铁研究学报第20卷W6Mo5Cr4V2(M2)、W9Mo3Cr4V(W9)、W2Mo9Cr42VCo8(2)以及W6Mo5Cr4V3(M3)等常用高速钢锻材、轧材、钢板和钢丝中的碳化物进行了系统的研究,并研究了这些钢中的铸态共晶碳化物状况和它们在加工过程中的变化,归纳出高速钢中存在的一些较常见的碳化物缺陷,分析了它们的成因和影响,比W18Cr4V钢少。工艺因素对碳化物分布均匀性的影响比较复杂,归纳起来有以下两方面:一是铸态组织的偏析程度。在钢液凝固时,冷却速度愈快,莱氏体网愈细,偏析程度愈小,则使钢中的碳化物分布愈均匀。因此钢锭的大小、形状、结晶孕育剂的应用和浇注温度等都会对碳化物分布的均匀性产生影响。二是热加工变形量和方法。其中,变形量起主要作用,变形量愈大,使碳化物分布愈均匀。例如对于尺寸规格小的热轧材和钢丝,因变形量大,碳化物分布很均匀。但对于尺寸规格大的大截面锻材,因钢锭大,结晶组织粗,而变形量又比较小,所以碳化物分布的均匀性一般都较差。所以对于大截面锻材,要求其锻造比应大于7。112碳化物颗粒粗大,形状不规则粗大角状碳化物的存在是高速钢碳化物的另一个严重缺陷,对高速钢的质量和性能带来以下危害:大颗粒碳化物易剥落,影响钢的低倍质量;易产生微裂纹;使钢的塑性和韧性变差;易造成刀具崩刃、掉齿,缩短使用寿命等。可见钢中的粗大角状碳化物无利而有害,并占有和浪费大量贵重的合金元素。高速钢中的大颗粒碳化物主要有以下几种类1常见的碳化物缺陷在高速钢材中常见的碳化物缺陷主要有以下几种:①碳化物分布不均匀;②颗粒尺寸粗大,形状不是规则的球形或椭球形,而是不规则的角状形;③碳化物微裂纹;④碳化物粘连;⑤二次碳化物稀少等。111碳化物分布不均匀高速钢的铸态组织由莱氏体和基体两大部分构成。莱氏体形成网络...