高速钢具有硬度高﹑耐磨性好、红硬性强等优点,是制造麻花钻﹑丝锥等切削工具的主要材料。生产中为了满足钻头规格及尺寸精度的要求,需要对高速钢盘条进行单道多次冷拉拔。然而,由于高速钢盘条的塑性差,拉拔时极易断丝,因此在拉拔前必须对盘条进行退火处理。目前,高速钢盘条多采用重结晶退火工艺"' ,通过在奥氏体化温度下长时间保温,达到消除应力、降低硬度的目的2-3l ,而对于热处理后盘条的塑性一般不予考察。然而,高温长时间退火虽然可以软化盘条,但并不能保证后其序拉拔过程所需的塑性,甚至还会导致硬度和红硬性的降低,降低用其所制造出麻花钻的使用性能+)。为此,作者研究了退火工艺对高速钢盘条显微组织和力学性能的影响,并对退火工艺参数进行了优化﹐使盘条在硬度降低的同时,还可获得良好的塑性,以改善其拉拔性能。

试样制备与试验方法

试验材料为中11 mm的 M2高速钢盘条,其化学成分(质量分数/%)为0.87C,0.32Si ,0. 26Mn ,5.83W ,4.61Mo ,3. 99Cr ,1. 76V。对盘条进行等温退火处理,退火工艺制定如下:第一组试样分别加热至840 ,860 ,88o , 900 ,92o“℃保温2 h ,然后炉冷至760℃等温5 h ,再炉冷至室温;第二组试样于880℃分别保温2 ,5 ,10 h ,然后炉冷至760“℃等温5 h ,再炉冷至室温;第三组试样于880“C保温2 h ,然后炉冷至760“℃分别等温2 ,5 ,7 h ,再炉冷至室温。

采用Axio vert-200型光学显微镜观察显微组织,腐蚀剂为4%的硝酸酒精;使用CM T5105型拉伸试验机于室温下按GB/T 228 - 2002进行拉伸性能测试,拉仲试样为比例试样,标距为55 mm;使用HVF10A型维氏硬度计测试硬度,每个试样测3点取平均值。

由图2可见,840“℃加热时,M2高速钢盘条的断面收缩率较低,仅10 % ,而硬度和抗拉强度明显高于其它温度的;随加热温度的升高(在88o C前)，盘条的断面收缩率逐渐增大,硬度和抗拉强度降低;当加热温度超过880℃后 ,盘条的硬度和抗拉强度变化不大,但断面收缩率则逐渐降低。

M2高速钢的奥氏体转变开始温度为840“℃,结束温度为890℃,根据退火温度与奥氏体转变温度之间的经验关系"l ,理论退火加热温度应控制在870～88o ℃。在840“℃加热 ,盘条没有*奥氏体化 ,退火不充分,内部应力未*消除,使得盘条的抗拉强度和硬度较高而塑性较低,不利于拉拔。当加热温度为920 “时 ,充分奥氏体化后虽然消除了内应力,但过高温度导致一次碳化物长大,大尺寸碳化物颗粒形成内部缺陷在拉拔时易产生微裂纹造成断裂" ,损害盘条的塑性。因此 ,退火加热温度宜选在880℃。