噴射成形W9(W9Mo3Cr4V)高速鋼（化學(xué)成分）熱變形特性及微觀組織變化
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更新時(shí)間：2015-02-26
W9Mo3Cr4V高速鋼是針對中國國情設(shè)計(jì)的牌號(hào)，其成分設(shè)計(jì)符合我國鎢鉬資源的特點(diǎn)，在工藝上，脫碳傾向和過熱敏性低，適合我國目前鋼廠的生產(chǎn)設(shè)備條件和工具廠目前的裝備及使用條件。
?高速鋼作為一種高速切削用刀具材料，自20世紀(jì)初問世以來，一直得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對傳統(tǒng)高速鋼提出了更高的要求，即更優(yōu)良的熱硬性、耐磨性和沖擊韌度。高速鋼行業(yè)本身的競爭，也促進(jìn)高速鋼生產(chǎn)廠家采用新的工藝以提高高速鋼的工藝及使用性能。噴射沉積技術(shù)是在粉末冶金技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該技術(shù)與傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)相比，將液態(tài)金屬技術(shù)霧化和霧化液滴的沉積自然地結(jié)合起來，在一步冶金操作中完成，可省去粉末成型工序過程，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本及含氧量，為獲得良好的性能提供準(zhǔn)備。相對傳統(tǒng)鑄鍛高速鋼，用噴射沉積制備的高速鋼在沉積態(tài)晶粒組織細(xì)小，可獲得較好的力學(xué)性能。但噴射沉積高速鋼存在孔隙，碳化物分布不均勻等問題，阻止了力學(xué)性能的進(jìn)一步提高。因此，通過壓縮方法進(jìn)一步提高其致密度的后續(xù)處理越來越被人們所重視。W9Mo3Cr4V高速鋼是針對中國國情設(shè)計(jì)的牌號(hào)，其成分設(shè)計(jì)符合我國鎢鉬資源的特點(diǎn)，在工藝上，脫碳傾向和過熱敏性低，適合我國目前鋼廠的生產(chǎn)設(shè)備條件和工具廠目前的裝備及使用條件。本文研究熱壓縮對噴射沉積W9高速鋼的致密化作用及在不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下的變形能力，探討噴射沉積W9高速鋼的熱壓縮參數(shù)及其對熱變形的影響。
噴射沉積W9高速鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.77～0.87C，3.80～4.40Cr，1.30～1.70V，8.50～9.50W，2.70～3.30Mo，在超音氣體霧化沉積設(shè)備上制備，合金在真空下感應(yīng)熔化。合金液的溫度使用紅外熱電偶監(jiān)控。熔融金屬在過熱度為150℃、2.5MPa的氣體壓力下霧化沉積。對所得的噴射沉積W9高速鋼取樣后進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)，利用線切割技術(shù)沿沉積方向從沉積態(tài)合金中切取尺寸為Φ10mm×10mm的壓縮試樣若干，壓縮試樣經(jīng)車床車光表面，經(jīng)磨床磨平兩個(gè)端面。熱壓縮設(shè)備為Gleeble-1500熱力模擬試驗(yàn)機(jī)。實(shí)驗(yàn)變形溫度為900、1000、1100和1200℃；應(yīng)變速率為0.1、1.0s-1；變形量為50%。試樣以10℃/s的加熱速度加熱到不同變形溫度，保溫3min后開始?jí)嚎s，同時(shí)記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線數(shù)據(jù)，變形結(jié)束后隨爐冷卻。
噴射沉積高速鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明，隨著變形溫度的下降或應(yīng)變速率的提高，峰值應(yīng)力增加。噴射沉積技術(shù)使W9高速鋼的變形能力得到改善，熱壓縮溫度為1000℃、應(yīng)變速率為0.1s-1、變形量為50%時(shí)，材料表面光滑無裂紋。在應(yīng)變速率不變時(shí)，變形溫度的升高使晶粒變形更為充分；當(dāng)溫度高于再結(jié)晶溫度時(shí)，再結(jié)晶的發(fā)生使材料變形能力得到改善；溫度高于再結(jié)晶溫度時(shí)，隨著應(yīng)變速率的增加，再結(jié)晶更為充分，材料變形能力得到進(jìn)一步改善。