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高速钢中的碳化物

高速钢中的碳化物种类多，形态各异。

碳化物按实际生成情况分为 一次碳化物（直接由液相析出）和二次碳化物（从固体基体中析出 ）

根据合金元素和碳原子的不同百分比，高速钢中存在的碳化物主要为： M6C、MC、 M23C6 、M2C、M3C等

M6C型碳化物 ：典型的M6C型碳化物是Fe4W2C。  其中Fe和W可以相互置换，形成Fe3W3C或Fe2W4C。  钢中含有的Cr、Mo、V可溶解在M6C中，Mo、V可置换W；Cr可置换Fe、W，这就使M6C稳定性不同。如Cr溶入M6C中，使M6C稳定性下降。  M6C的硬度为73.5HRC-77HRC  在扫描电镜下观察，呈白亮色。存在于铸态、退火态、淬火态和回火态中

M23C6型碳化物：典型碳化物是Cr23C6   主要合金元素为Cr和Fe，铁含量可以很高，甚至超过Cr，可溶入一定量的W、Mo和极少的V  其稳定性较差，淬火加热时，全部溶于奥氏体中 增加 钢的淬透性，存在于退火态中。

MC型碳化物：以V为主的VC， 能溶解少量的W、Mo、Cr等元素。VC的高硬度可达HRC83-85。 碳化物VC的稳定性高，即使在淬火加热温度下，也不能全部溶解。可在高温回火过程中析出，使高速钢产生弥散强化，从而使钢具有高的耐磨性（二次硬化）。在扫描电镜下观察呈灰黑色   存在状态：退火态、淬火态和回火态。

M2C和M7C3型碳化物：典型碳化物为W2C、Mo2C 高速钢在回火过程中，当温度超过500℃时，自马氏体中析出W2C、Mo2C，引起钢的弥散硬化。 在扫描电镜下观察M2C呈灰色。 存在于铸态、回火态。  当回火温度超过650℃时，则析出M6C及M7C3，它们容易聚集长大，使钢的硬度下降。

碳化物的稳定性：结合能高的，碳化物硬度高，热稳定性好，简单型碳化物结合能高 ，热稳定性好，热稳定性顺序由低到高： M3C 、M7C3、 M23C6 、 M6C、 M2C 、 MC

碳化物分布对高速钢性能的影响

1）碳化物不均匀分布类型       

一次碳化物不均匀度（碳化物偏析）：一次碳化物不均匀度是指经热塑性变形加工破碎后共晶碳化物沿纵向的分布情况。        

大颗粒碳化物：单个碳化物颗粒达到9um以上。    

碳化物堆积：常见于高速钢退火态，正常碳化物应呈细小颗粒均匀分布于基体上，而碳化物堆积处碳化物外形不规则，似棉絮状

2） 碳化物分布对高速钢性能的影响

高速钢共晶碳化物不均匀分布，使钢材机械性能呈现各向异性，降低了钢材的强度、塑性和韧性。

大块碳化物是高速钢韧性降低，磨削性能降低的重要原因    在热压力加工过程中，碳化物集中处钢材塑性降低，容易引起开裂

碳化物集中处有较多的碳和合金元素，熔点低，易产生过热、过烧现象，淬火后有较多的残余奥氏体 ，易产生回火不足

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