冷却速率对M2高速工具钢铸锭凝固组织的影响

试验M2钢（/％：0.81C,0.31Si,0.33Mn,4.01Cr,4.57Mo,5.71W,1.77V）由实验室25 kg高频真空感应炉熔炼,并浇铸成横截面50 mm× 100 mm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.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～ 57 μm和55 ～ 62 μm,而水冷铜模锭边缘和中心部分的晶粒尺寸分别为30～ 40 μm和50 μm.

基于温度控制的中低合金钢线材轧线生产M2高速工具钢的有限元模拟与可行性分析

为探究在中低合金钢线材轧制产线上生产M2高速工具钢的可行性,采用Gleeble-3500试验机对连铸M2高速工具钢进行高温拉伸性能测试,并采用有限元分析软件Deform中的Shaperolling模块,对某特殊钢厂的中低合金钢高速线材生产线进行建模,模拟分析该产线轧制M2高速工具钢的温度及轧制力。结果表明:连铸M2高速工具钢合理的热加工温度范围为800~1200℃,通过适当降低轧制速度、调整精轧机前水箱冷却强度、控制轧件进入精轧机的温度以及加大精轧机段的水冷强度等方式,使工艺具备可行性。此外,由于轧制M2高速工具钢所需的轧制力远高于中低合金钢,所以还需要对轧机载荷能力进行校核。

保护渣添加剂组成对M2高速钢模铸锭表面质量的影响

介绍了模铸对保护渣的要求及常用添加剂的作用,并根据M2高速钢的成分、熔点等特性,通过向通用型模铸保护渣中添加萤石粉、碱粉和可膨胀石墨,对保护渣的熔点、黏度、铺展性进行调整,在生产中进行了大量试验。当单独添加萤石粉7%以上或同时添加萤石粉、碱粉各4%以上时,M2高速钢模铸锭表面粘渣面积比例降低至2%,但锭身恶化严重,出现超5%的凹坑;当萤石粉、碱粉及可膨胀石墨均添加4%时,铸锭表面粘渣面积比例降低至0%,锭身表面良好,满足了M2模铸高速钢的使用要求。适合M2系列高速钢模铸保护渣的化学成分为(18~21)%TC,(29~34)%SiO_(2),(14~17)%Al2O3,(12~15)%CaO,(4~7)%Na_(2)O,(2~4)%Fe_(2)O_(3),(1~3)%MgO,(2~4)%F,(0.5~2)%K2O。

半固态变形对M2高速钢组织中碳化物的影响

基于半固态成型技术,采用一种新型工艺消除M2高速工具钢中大块的有害碳化物.为验证该工艺的可行性,通过控制变形温度(固液比)、变形方式等实验参数,利用金相显微镜和电子显微镜研究不同碳化物的形貌和分布,采用电子探针表征不同碳化物中元素分布,探讨新型工艺对合金凝固行为和组织中有害碳化物的影响.研究证明,在较高液相分数下变形,M2高速钢中大块的有害碳化物面积分数减小,有助于改善合金凝固组织;特别是两道次变形工艺中,分别在1 345℃和1 100℃变形25%和30%,样品中碳化物面积分数大幅降低,由铸态的14.3%降低至6.5%.