高速鋼中的碳化物

高速鋼中的碳化物種類多，形態(tài)各異。

碳化物按實(shí)際生成情況分為 一次碳化物（直接由液相析出）和二次碳化物（從固體基體中析出 ）

根據(jù)合金元素和碳原子的不同百分比，高速鋼中存在的碳化物主要為： M6C、MC、 M23C6 、M2C、M3C等

M6C型碳化物 ：典型的M6C型碳化物是Fe4W2C。  其中Fe和W可以相互置換，形成Fe3W3C或Fe2W4C。  鋼中含有的Cr、Mo、V可溶解在M6C中，Mo、V可置換W；Cr可置換Fe、W，這就使M6C穩(wěn)定性不同。如Cr溶入M6C中，使M6C穩(wěn)定性下降。  M6C的硬度為73.5HRC-77HRC  在掃描電鏡下觀察，呈白亮色。存在于鑄態(tài)、退火態(tài)、淬火態(tài)和回火態(tài)中

M23C6型碳化物：典型碳化物是Cr23C6   主要合金元素為Cr和Fe，鐵含量可以很高，甚至超過Cr，可溶入一定量的W、Mo和極少的V  其穩(wěn)定性較差，淬火加熱時(shí)，全部溶于奧氏體中 增加 鋼的淬透性，存在于退火態(tài)中。

MC型碳化物：以V為主的VC， 能溶解少量的W、Mo、Cr等元素。VC的高硬度可達(dá)HRC83-85。 碳化物VC的穩(wěn)定性高，即使在淬火加熱溫度下，也不能全部溶解。可在高溫回火過程中析出，使高速鋼產(chǎn)生彌散強(qiáng)化，從而使鋼具有高的耐磨性（二次硬化）。在掃描電鏡下觀察呈灰黑色   存在狀態(tài)：退火態(tài)、淬火態(tài)和回火態(tài)。

M2C和M7C3型碳化物：典型碳化物為W2C、Mo2C 高速鋼在回火過程中，當(dāng)溫度超過500℃時(shí)，自馬氏體中析出W2C、Mo2C，引起鋼的彌散硬化。 在掃描電鏡下觀察M2C呈灰色。 存在于鑄態(tài)、回火態(tài)。  當(dāng)回火溫度超過650℃時(shí)，則析出M6C及M7C3，它們?nèi)菀拙奂L大，使鋼的硬度下降。

碳化物的穩(wěn)定性：結(jié)合能高的，碳化物硬度高，熱穩(wěn)定性好，簡單型碳化物結(jié)合能高 ，熱穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性順序由低到高： M3C 、M7C3、 M23C6 、 M6C、 M2C 、 MC

碳化物分布對(duì)高速鋼性能的影響

1）碳化物不均勻分布類型       

一次碳化物不均勻度（碳化物偏析）：一次碳化物不均勻度是指經(jīng)熱塑性變形加工破碎后共晶碳化物沿縱向的分布情況。        

大顆粒碳化物：單個(gè)碳化物顆粒達(dá)到9um以上。    

碳化物堆積：常見于高速鋼退火態(tài)，正常碳化物應(yīng)呈細(xì)小顆粒均勻分布于基體上，而碳化物堆積處碳化物外形不規(guī)則，似棉絮狀

2） 碳化物分布對(duì)高速鋼性能的影響

高速鋼共晶碳化物不均勻分布，使鋼材機(jī)械性能呈現(xiàn)各向異性，降低了鋼材的強(qiáng)度、塑性和韌性。

大塊碳化物是高速鋼韌性降低，磨削性能降低的重要原因    在熱壓力加工過程中，碳化物集中處鋼材塑性降低，容易引起開裂

碳化物集中處有較多的碳和合金元素，熔點(diǎn)低，易產(chǎn)生過熱、過燒現(xiàn)象，淬火后有較多的殘余奧氏體 ，易產(chǎn)生回火不足

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