高速钢凝固过程中元素偏析与晶界脆化改善的研究

首次用RE、Al、B、Ti、Si、N复合变质剂对M2高速钢进行处理，发现晶界网状共晶碳化物大大减少与细化；不易分解的鱼骨状或骨骼状M6C被消除，易分解的细层片状M2C增多，呈块门面、断网状分布在晶界上；弥散分布的MC增多；W、Mo偏析系数分别减少58.7%与22.5%；经900-1100℃退火，可使网状共晶碳化物断网、粒化、呈弥散分布。发现A1呈负偏析分布，固溶于M2C中，使其分解温度降至900℃；Ti（C，N）可作为MC的异质核心；RE、B促进共晶碳化物在高温下球化；Si促进鲁骨状M6C形成。变质与未变质铸造M2高速钢相比，硬度、红硬性、σk、K1C等均显著提高，切削寿命提高3倍。给出了变质铸造M2高速钢最佳生产工艺。本成果特点为寿命高、成本低、效益大。