材料研究学报

作者：屠后田, 胡小强, 杨仁贤, 王谦, 李殿中

单位：1 中国科学技术大学稀土学院 赣州 3410002 中国科学院赣江创新研究院 赣州 3410003 中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 1100164 中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：金属材料,T15高速钢,稀土元素,一次碳化物,铸态组织,力学性能

基金：福建省科技计划STS配套项目(2023T3062);中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E355B0020);中国科学院青年创新促进会优秀会员项目(Y2021060);“兴辽英才计划”青年拔尖人才项目(XLYC2203158)

采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、纳米压痕等实验手段，表征了T15高速钢铸态组织中Ce元素的分布，研究了Ce元素对其铸态组织中一次碳化物的作用机制及其对力学性能的影响。结果表明，T15高速钢中的Ce元素主要富集在稀土夹杂物颗粒处，少量的均匀分布在一次碳化物内。添加0.021% (质量分数，下同)的Ce，尽管没有改变T15高速钢铸态组织的类型，但是显著细化了一次碳化物和改善了MC碳化物的塑韧性，从而使其力学性能大幅度提高。与不含Ce元素的T15高速钢相比，添加Ce元素的T15高速钢其铸态组织中一次碳化物的平均等效直径和最大尺寸分别由4.70 μm和120.25 μm减小到2.91 μm和105.39 μm；MC中V原子的占比降低了6.16%，形貌由粗大条棒状转变为细密颗粒状，使其塑性因子、断裂韧性提高；T15高速钢硬度、抗弯强度和抗拉强度提高了2.84 HRC、130.52 MPa和59.42 MPa。

来源：2024年第12期

《材料研究学报》期刊编辑部

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