作者：茹亞斌、楊天亮、曹立紅、劉宇、劉寶石、于宗陽、陳秀強(qiáng)、楊松、徐云松、朱仁龍（撫順特鋼有限公司、廣東雄峰特鋼有限公司） ）

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[摘要]我們研究了M35鍛造圓鋼的制造工藝和顯微組織，采用多電極焊接后電渣重熔和鍛錘鍛造，可以制造出高質(zhì)量的M35圓鋼。已完成。垂直共晶碳化物邊緣的測試，1 /2半徑、中心粗糙度和晶粒尺寸表明，這種制造工藝顯著改善了M35鍛造圓鋼的顯微組織，從而獲得了很高的性能，這表明我們可以滿足客戶對(duì)高速鋼切削刀具的要求。提高速度和加工質(zhì)量并延長刀具壽命要求。關(guān)鍵詞：鍛造圓鋼，多電極電渣重熔，鍛錘，共晶碳化物不均勻性，晶粒尺寸1 引言近年來，隨著我國高端制造業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)面向高端制造.我已經(jīng)遷移了。向速度、效率、精度方向發(fā)展[1]。高性能高速鋼與一般高速鋼相比具有優(yōu)越的耐磨性、紅硬性和使用可靠性，且由于價(jià)格昂貴，在航空航天領(lǐng)域主要用作難加工材料行業(yè)。過去的。由于對(duì)切削效率的追求和理念的轉(zhuǎn)變，高性能高速鋼刀具廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線，達(dá)到提高切削速度、加工質(zhì)量、可靠性、延長刀具壽命等效果。 “高精度、高效率、高可靠性、專業(yè)化”的現(xiàn)代化高效刀具已取代傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)刀具，成為發(fā)達(dá)國家刀具工業(yè)發(fā)展的主流[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高性能高速鋼在歐美市場的比例達(dá)到35%以上，而我國這一比例還不足15%。雖然國內(nèi)各大特鋼企業(yè)都在投入研發(fā)高性能高速鋼，但質(zhì)量水平與國外仍有一定差距，對(duì)高端制造和軍工工具材料依賴度較高。進(jìn)口商品。在本文中，我們將研究特殊的電渣和鍛造工藝。這對(duì)提高M(jìn)35鍛造圓鋼的質(zhì)量水平有很大作用，為國產(chǎn)高性能高速鋼的生產(chǎn)提供了技術(shù)儲(chǔ)備。 2 制造工藝M35鍛造圓鋼的制造工藝為：電爐+LF+VD+電渣重熔（多電極）2000高速鍛造+鍛錘組合出成品送退火。成品以去皮狀態(tài)交貨，規(guī)格為100mm，化學(xué)成分、超聲波探傷、非金屬夾雜物全部合格，共晶碳化物不均勻度達(dá)到5級(jí)，比國家標(biāo)準(zhǔn)高一級(jí)。 6，達(dá)到同規(guī)格進(jìn)口鋼材水平。為了保證M35鍛造圓鋼的質(zhì)量，我們采用超高功率電爐冶煉，結(jié)合爐外精煉、真空脫氣處理、氬氣保護(hù)吹入，有效去除氣體，并最大限度地減少內(nèi)部非金屬夾雜物。鋼水，鑄造90mm電極。如圖1所示，電渣重熔過程中，合理控制熔化速度和進(jìn)出水溫差，鑄造出360mm電渣錠。電渣錠以紅色送往鍛造廠。成品采用2000t速鍛+3t鍛錘進(jìn)行熱處理。中間坯料尺寸為2000t速鍛至230mm，然后用鍛錘鍛造。在鍛造過程中，鋼錠和鋼坯被加熱并返回到復(fù)燒溫度為11601180，減少壓下量，終鍛溫度控制在3060mm，終鍛溫度控制在900以上，完成整個(gè)鍛造熱過程，總共經(jīng)過12次燒成，產(chǎn)品就完成了。送去退火呈紅色。

圖1多電極電渣重熔顯示，鍛造圓鋼加工成品無表面裂紋，成品通過探傷檢測，共晶碳化物組織分布均勻，晶粒分布更細(xì)小，為保證這一點(diǎn)，我們采用了上述措施。 3 試驗(yàn)結(jié)果與討論3.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)所用M35圓鋼的冶煉化學(xué)成分如表1所示。

根據(jù)1964年Steven提出的高速鋼平衡碳公式（C p=0.033W+0.063Mo+0.06Cr+0.20）計(jì)算原型成品M35 100mm圓鋼的化學(xué)成分，得到符合預(yù)期，達(dá)到了目標(biāo)值。 V)，其碳飽和度為0.82。高速鋼碳飽和度的變化對(duì)使用和工藝性能有顯著影響。 0.80或更高的碳飽和度可提供更好的強(qiáng)度、韌性、紅硬性和更高的二次硬度[3]。提高車刀、麻花鉆和其他切削刀具的使用壽命。從表2可以看出，電爐+LF+VD+電渣精煉工藝生產(chǎn)的M35圓鋼中各種夾雜物粗大系列均為0級(jí)，細(xì)硫化物系列為0.5級(jí)，細(xì)氧化物系列為0級(jí)0.均為0級(jí)。 1.5級(jí)，純度符合要求。

3.2 顯微組織在100 mm M35圓棒的端部、1/2半徑和中心處分別取樣，觀察樣品垂直和水平方向的顯微組織�？v向共晶碳化物不均勻度放大100倍，按GB/T14979-1994標(biāo)準(zhǔn)第二評(píng)價(jià)表進(jìn)行評(píng)價(jià)，切削刃為3級(jí)，半徑為1/24級(jí)，中心為5級(jí)，如圖2所示。橫向大晶碳化物放大500倍，按GB/T9943-2008標(biāo)準(zhǔn)檢查時(shí)，邊緣為12m，半徑為1/2 12m，中心為16m，如圖3所示。圖4為進(jìn)口91mm M35圓鋼1/2半徑處的縱向和橫向顯微組織�？v向共晶碳化物不均勻性為5級(jí)，橫向大晶碳化物為16m。

圖2 邊緣、半徑1/2和中心的縱向顯微組織

圖3 邊緣、半徑1/2和中心的橫向微觀結(jié)構(gòu)

從金相組織檢驗(yàn)結(jié)果來看，試驗(yàn)鋼M35在1/2半徑處的縱向和橫向碳化物分布較為均勻。縱向共晶碳化物不均勻度為4級(jí)，比GB/T9943-2008標(biāo)準(zhǔn)要求6低兩級(jí)，比同類規(guī)格進(jìn)口M35鋼的5級(jí)低一級(jí)，橫向粗粒碳化物為比進(jìn)口M35鋼低，同類規(guī)格16m低4m。研究表明，凝固速度是決定高速鋼鑄造狀態(tài)共晶碳化物厚度的主要因素，凝固過程中鋼錠中心的冷卻速度比鋼錠中心的冷卻速度慢。表面。我是。因此，錠型越大，共晶碳化物越不均勻。本文采用多電極電渣重熔的方法，將電極尺寸由通常的200mm調(diào)整為90mm，并改善了電極的鑄態(tài)組織。在某種程度上。此外，通過鍛錘鍛造，有效破壞鑄態(tài)組織中的網(wǎng)狀共晶碳化物，從而獲得均勻分布的顯微組織。

圖4 進(jìn)口M35鋼1/2半徑處的縱、橫向顯微組織3.3 淬火、回火硬度及淬火晶粒尺寸圖5為M35鋼的淬火、回火硬度曲線，試樣加熱溫度分別為1,170 1,190 和1,210。低溫淬火，25-650兩次回火�？梢钥闯�，M35鋼經(jīng)1210淬火、550回火后的峰值硬度為66.8HRC，1170淬火、550回火后硬度達(dá)到65.6HRC。回火可達(dá)65HRC以上，滿足材料使用要求。

圖5 M35鋼調(diào)質(zhì)硬度曲線淬火晶粒尺寸對(duì)高速鋼的強(qiáng)度、韌性和壽命影響很大，高速鋼的淬火晶粒尺寸根據(jù)使用特性確定的材料。通�？刂圃�9到12級(jí)之間。圖6為M35鋼在不同淬火溫度下的晶粒尺寸。按JB/T9986 《工具鋼熱處理進(jìn)行檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。 1170淬火晶粒度為10級(jí)。 1190淬火晶粒度為10級(jí)。 1210淬火晶粒度為9.5度。

圖6 不同淬火溫度下M35鋼的晶粒尺寸4結(jié)論(1)M35圓鋼采用超高功率電爐冶煉電極，爐外精煉與真空處理相結(jié)合。 0.硫化材料粉末度0.5級(jí)，氧化物粉末度1.5級(jí)，純度符合要求。 (2)利用平衡碳理論將碳飽和度控制在0.82，可獲得較好的強(qiáng)度、韌性、紅硬性和較高的二次硬度。 (3)多電極焊后采用電渣重熔、鍛錘鍛造，得到均勻分布的組織，縱向共晶碳化物不均勻度為4級(jí)，符合GB/T9943-2008標(biāo)準(zhǔn)，為6級(jí)以下2級(jí)。比進(jìn)口M35鋼同類規(guī)格5級(jí)低1級(jí)，橫向大晶碳化物為12m，比進(jìn)口M35鋼同類規(guī)格16m低4m。 (4)通過調(diào)質(zhì)試驗(yàn)，得到不同淬火溫度下的回火硬度，峰值調(diào)質(zhì)硬度可達(dá)65HRC以上，能夠滿足材料使用要求。 (5)M35鋼在不同淬火溫度下的晶粒尺寸均可達(dá)到10級(jí)以上。