M2高速鋼的高溫力學(xué)性能

　　M2高速工具鋼誕生于1937年，由于性能優(yōu)異、價(jià)格合適，至今仍是應(yīng)用最多的高速鋼品種，常用于航空航天用高溫合金、超高強(qiáng)度鋼及不銹鋼等難加工材料的加工。大量的科研和生產(chǎn)工作者對其生產(chǎn)工藝的優(yōu)化以及質(zhì)量性能的提升仍在進(jìn)行。本工作采用熱模擬方法進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，研究M2高速鋼的高溫力學(xué)性能，為相關(guān)M2鋼的生產(chǎn)提供有意義的參考。

　　試驗(yàn)用原材料取自工業(yè)生產(chǎn)M2鋼圓棒（直徑Φ12mm），試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分見表1（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。將原材料加工成Φ10mm×120mm高溫拉伸試樣，采用Gleeble-3800試驗(yàn)機(jī)將試樣加熱到試驗(yàn)溫度后，進(jìn)行高溫拉伸以及力學(xué)性能測試。試驗(yàn)溫度為1000～1250℃，應(yīng)變速率為5×10-3/s。對拉伸后的試樣采用德國LeicaMEF4M光學(xué)顯微鏡進(jìn)行組織觀察。采用HitachiS-4300進(jìn)行SEM觀察及碳化物EDS分析。

　　試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

　　CSiMnPSCrMoWVFe 0.850.360.290.0210.0124.134.986.21.85余量

　　試驗(yàn)結(jié)果表明：

　　（1）M2高速鋼的零塑性溫度為1220℃，零強(qiáng)度溫度為1250℃。
　?。?）M2高速鋼良好的塑性區(qū)域?yàn)?150～950℃溫度范圍，此范圍內(nèi)進(jìn)入基體組織為奧氏體單相區(qū)的高溫區(qū)域，并動態(tài)再結(jié)晶，提供良好的塑性性能。
　?。?）M2高速鋼的脆性區(qū)域?yàn)?175℃至熔點(diǎn)Ts溫度，該溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生低熔點(diǎn)共晶碳化物的熔解，顯著降低鋼的塑性和強(qiáng)度。
　　（4）M2高速鋼在800℃附近存在一個低溫超塑性區(qū)域，此區(qū)域?yàn)镸2鋼α+γ兩相共存區(qū)，在此區(qū)域?qū)嵤峒庸μ蓟锏钠扑楹途鶆蛐缘母纳剖侵档蒙钊腙P(guān)注的方向。