粉末冶金高速鋼的固相燒結(jié)制備及組織性能研究.pdf

1、高速鋼是一種高碳高合金萊氏體鋼，硬度高達(dá)63~67 HRC，并且在550~600℃時(shí)仍可保持60 HRC以上的硬度、耐磨性和耐熱性，因此被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)的刀具、加工成型的模具以及一些要求高耐磨或耐高溫的零部件上。但是，傳統(tǒng)的鑄鍛高速鋼存在嚴(yán)重的成分偏析、組織偏析、碳化物不均等缺陷。粉末冶金高速鋼組織均勻細(xì)小，沒有碳化物偏析，性能十分優(yōu)越，是一種介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間的新材料。目前粉末冶金法生產(chǎn)高速鋼的缺點(diǎn)是設(shè)備要求高，工藝復(fù)

2、雜，致使粉末高速鋼生產(chǎn)成本高，價(jià)格昂貴，阻礙了其在實(shí)際生活中的大規(guī)模應(yīng)用。
　　本研究以WC、Mo2C、Cr3C2、VC粉末和Fe粉、Co粉為原材料，采用真空固相燒結(jié)的方法成功地制備出了成分為Co7W6Mo5Cr4V2的粉末冶金高速鋼，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。重點(diǎn)對固相燒結(jié)工藝和熱處理工藝進(jìn)行了探索，分別研究了燒結(jié)溫度和熱處理溫度對高速鋼組織和性能的影響。利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察顯微組織，用能譜儀和X射線衍射儀進(jìn)行成

3、分及物相分析。測量了燒結(jié)后粉末冶金高速鋼的致密度和熱處理的洛氏硬度和抗彎強(qiáng)度，并用掃描電鏡觀察分析了斷口形貌。另外，還分析了微量元素Si和硬質(zhì)顆粒TaC和NbC的加入對粉末冶金高速鋼組織和力學(xué)性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　本研究制備粉末高速鋼的合適固相燒結(jié)溫度范圍為1190-1210℃，最優(yōu)燒結(jié)溫度為1200℃，此溫度下高速鋼幾乎可達(dá)全密度。粉末高速鋼的合適的淬火溫度區(qū)間為1200-1240℃，回火工藝為560℃下保溫1小時(shí)