Ce对M2高速钢夹杂物和碳化物的影响

摘要

国内某钢厂生产了两炉不同稀土（Ce）含量的M2高速钢，通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析以及高温共聚焦显微镜等手段，探究Ce对M2高速钢夹杂物和碳化物的影响.添加Ce后，电渣锭中O、S含量降低，夹杂物由大尺寸、不规则状的Al₂O₃改性为小尺寸、类球状的CeAlO₃，夹杂物实现了完全变质.同时夹杂物数量密度减小，平均尺寸降低，热力学计算表明，电渣锭中最可能生成CeAlO₃夹杂物，与试验结果一致.电渣锭铸态组织中共晶碳化物明显细化，错配度计算表明：（001）CeAlO₃与（100）γ-Fe之间的错配度为4.49%,CeAlO₃可作为γ-Fe的异质形核核心，促进钢液凝固过程中形核位点的增加，大大减小共晶碳化物的生长空间. Ce的添加并未改变盘条碳化物的类型，盘条纵截面试样碳化物统计结果表明：添加Ce后，相同面积（1000μm²）碳化物数量大幅上升，碳化物面积占比下降.稀土Ce对夹杂物和碳化物的影响有益于M2高速钢性能的提升，研究结果为生产高品质M2高速钢提供了理论支撑.

关键词

M2高速钢 / 稀土Ce / 夹杂物 / 碳化物 / 错配度计算

基金资助

山西省基础研究计划资助项目（202403021221046）; 百亿工程/重大科技支撑资助项目（BY2500001455）; 大学生创新训练计划资助项目（202410112116）; 研究生科研创新资助项目（2024KY278）; 甘肃省科技重大专项——工业领域资助项目（25ZDGB001）