深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响*
2012-07-13王琼霜韩季初周明哲郭喜如
湖南大学学报(自然科学版) 2012年4期
陈 刚,王琼霜,韩季初,周明哲,郭喜如
(1.湖南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙 410082;2.湖南泰嘉新材料科技股份有限公司,湖南 长沙 410200)
M42(W2Mo9Cr4VCo9)为超硬型高速钢系列中最有代表性的牌号,在刀具材料系列中具有不可替代的地位[1].该钢种常用于双金属带锯条齿部材料,而这种切削工具的主要失效形式为磨损.一方面由于此种磨损不像其他刀具具有可磨性,属于一次性刀具.另一方面由于现代生产方式和经济因素的影响,切削方式基本为高速强力切削,对齿部材料的性能要求更高、更严格,因而要求其具有更高的硬度及切削性能[2].
深冷处理作为传统热处理的扩展,常指冷却在液氮(-196℃)中的处理[3].它能够提高材料的强度、韧性和耐磨性,同时改善微观组织的均匀性、尺寸稳定性,最近几年深冷处理常被许多公司用于提高一些特殊钢产品的使用寿命[4].深冷处理较普通冷处理能更好地提高材料的综合性能,其主要原因是促进奥氏体转变以及随后马氏体分解和超微细碳化物的组织结构转变[5].深冷处理中冷却温度、保温时间以及与淬、回火的组合方式都对处理效果有较大的影响[6].文献[7-9]的研究结果表明,在完成常规热处理之后再进行深冷处理,材料的性能只有少量的提高,将深冷处理放在淬火后回火前对材料性能影响最大.在深冷处理保温时间研究方面,文献[7,10]的结果表明,延长材料在液氮中浸入的时间会在一定程度上提高其耐磨性能,但保温时间过长会降低材料的性能.Oppenkowski A等研究发现[7]D2热锻冷作钢在液氮中保温时间36h时耐磨性能最好,继续延长保温时间耐磨性能反而降低;……
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