高速钢的碳化物偏析及碳化物偏析对高速钢性能的影响

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　　高速钢的碳化物偏析

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　　W18Cr4V高速钢铸态组织中碳化物的总重占28%左右。习惯上把共晶中的碳化物称为共晶初生碳化物(或一次碳化物)；从奥氏体中析出的碳化物叫二次碳化物；从共析转变中析出的碳化物叫三次碳化物。

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　　一次共晶碳化物呈粗大的鱼骨状分布于晶界，它是高速钢铸态组织的主要组成部分，具有很大的脆性和极低的塑性。在钢锭的中心部位，这种碳化物的分布数量较多，且晶粒粗大。可见高速钢铸态组织中碳化物的分布是极不均匀的。碳化物的这种不均匀分布通常叫做碳化物偏析，钢锭越大，碳化物偏析越严重。二次碳化物大都是围绕晶界析出而形成网络状，它也使钢的机械性能降低。三次共析碳化物的颗粒细小，分布均匀，使钢具有较高的机械性能。碳化物偏析对高速钢性能的影响

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　　高速钢铸态组织中的碳化物偏析，直接影响高速钢的工艺性能和使用性能。例如：(1)工具的各向异性变形 由于高速钢中碳化物偏析，在热处理过程中和使用时因碳化物分布方向不同而使工具产生不同的变形，如伸长、缩短、挠曲等。变形程度与碳化物偏析程度有关，且碳化物颗粒越粗变形就越严重。同时，淬火温度越高，冷却速度越快，变形会更加严重。(2)容易引起淬火裂纹 在淬火时，不均匀的碳化物分布引起较高的应力集中而产生裂纹。这种应力集中是由于在加热时形成的奥氏体晶粒的不均匀性引起的。靠近碳化物颗粒处的晶粒是细晶粒，其他部位是粗晶粒。(3)容易引起局部过热 钢中带状碳化物越严重，分布越不均匀，碳化物的颗粒越粗，则在加热时奥氏体组织越不均匀，在合金元素含量较低的区域其组织很容易变粗，甚至出现过热。(4)磨削加工后表面粗糙 在淬火和回火之后，用同样的磨削方法加工的表面，具有尺寸较大且分布不均匀的碳化物，与碳化物颗粒尺寸较细、分布较均匀的高速钢相比较，其表面较粗糙。(5)对焊接质量的影响 在刀具进行对焊时，同样由于较大的碳化物分布不均匀性，高温时会引起部分组织过热甚至熔化，在焊接区域内产生较多的网状碳化物或过热组织，以至在最后淬火时，由于应力集中而使焊接部位断裂或产生裂纹。

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