喷射成形M3高速钢偏析成因及凝固机理

采用喷射成形工艺制备直径250 mm大截面M3型高速钢，利用电火花直读光谱仪、金属原位分析仪、XRD、OM、SEM等手段，研究样坯特殊偏析形貌位置处合金元素分布和微观组织特征。结果表明，腐蚀后样坯低倍组织中存在2种偏析形貌：锭型偏析与环状偏析。锭型偏析区域内富集C及溶质元素；环状偏析区域主要富集C及Mo元素，较锭型偏析程度轻。由样坯边部至心部，碳化物形貌由条状向块状、鱼骨状转变；宏观偏析区域内碳化物偏析严重。基于实验结果，讨论了喷射成形工艺糊状区的组织变化及锭型偏析和环状偏析的形成，认为沉积阶段缓慢的冷却速率是出现上述结果的根本原因。因此，在利用喷射成形工艺制备大截面材料时，不应简单考虑为一种快速凝固技术。