真空系统结构

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1、真空热处理对超硬高速钢M2Al组织性能的影响摘要:M2Al是一种无钴超硬高速钢，真空加热促进异常晶粒长大。充入惰性气体施行真空加热可以提高加热速度，阻碍异常大晶粒的形成，提高M2Al钢的强韧性。影响M2Al钢强韧性的最主要因素不是混晶和奥氏体晶粒度的大小，而是钢中碳化物的形态和分布。为了发挥M2Al钢的超硬性，可以提高真空淬火温度，使其硬度达66HRC以上。关键词：M2Al钢　真空热处理　组织　性能EffectofVacuumHeatTreatingonMicrostructureandPropertiesofM2AlSuperhardHighSpeedSteelZhouTih

2、e(InstituteofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofScienceandTechnology，Beijing100083)MaSujuan（BeijingResearchInstituteofPowerMetallurgy，Beijing100072）【Abstract】M2AlisaCobaltfreesuperhardhighspeedsteel．Vacuumheatingpromotesthegrowthofabnormalgrains．Butvacuumheatingwithinertgascan

3、improvetheheatingspeedandpreventformingabnormalhugegrains，sothestrengthandtoughnessofM2Alsteelisincreased．ThemostimportantfactorwhichaffectsthestrengthandtoughnessofM2Alsteelisneithermix-grainsnoraustenitegrain-size，butthemorphologyanddistributionofcarbideinthesteel．Superhardness（≥66HRC）canb

4、eobtainedbyincreasingvacuumquenchingtemperature．Keywords：M2Alsteel，vacuumheattreating，microstructure，property1　前言　　W6Mo5Cr4V2Al（M2Al）钢［1］是我国在七五期间研制的无钴超硬高速钢，它具有良好的磨削性能，但长期以来存在混晶问题。出现混晶时，材料的韧性、弯曲强度明显下降。多年来，人们对M2Al钢的研究都是在盐浴分级淬火条件下进行的，真空热处理对M2Al钢的组织、性能影响如何，这方面的报道较少。本文将探讨在真空油淬状态下热处理工艺对M2Al钢组织、性能的

5、影响，并和盐浴分级淬火进行比较，为实际生产提供技术依据。2　材料和试验方法2．1　材料　　试验用材料是由某特殊钢厂提供的，其化学成分列于表1。将提供的32mm×32mm坯料锻成12mm×12mm方形棒材。由于M2Al钢在870℃退火比在920℃退火混晶还严重，将试样放入密闭容器中，填充碳粉和铸铁粉，在930℃球化退火。表1　M2Al钢的化学成分(质量分数)w（％）CWMoCrVAl1．005．885．103．861．871．022．2　试验方法　　淬火采用真空油淬和盐浴分级淬火。X1是850℃预热1050℃预热T真空油淬；X2是850℃预热1050℃预热T真空油淬，工件入炉

6、后，抽真空至2.3Pa后，再充入6.1×104Pa压力的惰性气体；X3是850℃预热T盐浴600℃分级淬火（T取值1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1245℃）。根据Al在高速钢中的作用，试样淬火后都采用560℃×4次回火［2］。试样的热处理工艺如表2所示。冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm，采用无缺口标准试样，使用MK-30型冲击试样机。弯曲试样尺寸5.0mm×5.0mm×55mm，跨距为24mm，试验采用30t液压抗弯材料试验机。每组采用5个试样取平均值。表2　M2Al钢试样的热处理工艺序号热处理工艺序号热处理工艺序号热处理工艺A1A2

7、A3B1B2B3X1＋1200℃X2＋1200℃X3＋1200℃X1＋1210℃X2＋1210℃X3＋1210℃C1C2C3D1D2D3X1＋1220℃X2＋1220℃X3＋1220℃X1＋1230℃X2＋1230℃X3＋1230℃E1E2E3F1F2F3X1＋1240℃X2＋1240℃X3＋1240℃X1＋1245℃X2＋1245℃X3＋1245℃3　试验结果与分析　　M2Al钢经不同工艺热处理后的奥氏体晶粒度如表3所示。从表3可以看出，同一淬火温度，不同热处理方式，奥氏体晶粒度是不同的。