冷却速率对M2高速工具钢铸锭凝固组织的影响.pdf

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1、第35卷第3期特殊钢Vo1．35．No．32014年6月SPECIALs1ELJune2014·45··组织和性能·冷却速率对M2高速工具钢铸锭凝固组织的影响赵志刚1,2颜慧成仇圣桃朱荣(1北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；2钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京100081)摘要试验M2钢(／％：0．81C，0．31Si，0．33Mn，4．01cr，4．57Mo，5．71w，1．77V)由实验室25高频真空感应炉熔炼，并浇铸成横截面50mm×100mm钢锭。研究了水冷铜模和铸铁模浇铸的M2钢的低倍组织、晶粒尺寸和碳化物分布

2、。结果表明，快速冷却可有效控制和消除M2钢铸锭中的柱状晶，随着冷却速率增大，M2钢铸锭部分气泡上浮不完全，但中心缩孔显著减小，晶粒更细小且分布更均匀，碳化物更加弥散且细小；铸铁模锭边缘和中心部分的晶粒尺寸分别为40—57Ixm和55—62Ixm，而水冷铜模锭边缘和中心部分的晶粒尺寸分别为30—40m和50m。关键词M2高速工具钢冷却速率凝固低倍晶粒尺寸碳化物EfectofCoolingRateonSolidificationStructureofM2HighSpeedToolSteelIngotZhaoZhigang一，YanHuicheng，

3、QiuShengtaoandZhurong(1SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnology，Bering100083；2NationalEngineeringResearchCenterofContinuousCastingTechnology，CentralIronandSteelResearchInstitute，Bering100081)AbstractThetestM2steel(／％：O．81C，0．31si，0．33Mn，

4、4．01Cr，4．57Mo，5．71W，1．77V)iSmeltedbya25kghigh．~equencyinductionfumaceandcasttocrosssection50mm×100mmingotsinlaboratory．Themacro—structure．grainsizeanddistributionofcarbidesofM2steelingotcastingbywater—coolingcoppermouldandcastitonmouldarestud—ied．Resultsshowthathighercooling

5、rateiSavailabletocontrolandeliminatethecolumnarcrystaliningotofM2steel：withincreasingthecoolingratethepa~ialbubblesinM2steelingotfloatofincompletelybutthecentralshrinkageofingotdecreasessignificantly．thegrainsarefineandunifcIriBdistribution，andthecarbidesinsteelaremoredisper

6、sedandfine；thegrainsizeatedgeandcenterofingotwithcastironmouldprocessarerespectively40～57Ixmand55—62LLmandthatwithwater—coolingcoppermouldprocessarerespectively30～40I．zmand50LLm．MaterialIndexM2HighSpeedToolSteel，CoolingRate，Solidification，Macrostructure，GrainSize，CarbideM2钢(

7、我国牌号W6Mo5Cr4V2钢，简称6-54．2上可分为两种，强冷却和弱冷却制度。对于高速工钢)是我国2O世纪7O年代因热轧麻花钻生产的需具钢的冷却国内大多数厂家采用砂型模铸工艺生要，引入的一种钨钼系通用型高速工具钢。2O世纪产，属于一种比较弱的冷却方式。弱冷条件下M2中期以后，随着科学技术的飞速发展，许多超硬工具钢铸锭枝晶较发达，且中心缩孔较严重，不利于后续材料不断出现，它们在切削速度、效率以及切削难加的轧制过程。实验采用铸铁模和水冷铜模的方式模工材料上有着高速钢无法比拟的优势，但是高速钢铸，对比铸锭的组织结构及碳化物，得出冷却制度对的韧性、

8、工具成型性却是任何脆性超硬材料无法相铸锭质量的影响趋势，为M2钢铸锭合理生产提供提并论的，因此高速钢仍处于基础地位，M2钢是世理论参考。界上应用最广泛