- 文献综述（或调研报告）：
M2高速钢是含有大量W ,M o, Cr,V 等合金元素, 具有二次硬化特性的耐磨、耐热工具钢, 已在切削工具、冷热模具以及其它要求耐热、耐磨的各种工具或结构零件中广泛采用。由于高速钢中含有大量的网状共晶碳化物, 脆性大, 传统的消除方法是通过高温反复轧制或锻造, 将铸锭中的网状共晶碳化物打碎, 受锻造比的限制, 大尺寸铸坯芯部的碳化物无法被打碎, 在锻造后的组织中经常出现带状碳化物偏析。由于晶界网状共晶碳化物的存在, 锻造时易产生开裂、过烧等废品。据统计,在锻造过程中将有 7% 以上的材料由于烧损或端部切断而损失, 在随后的加工过程中, 又有 20%以上的材料变成切屑[1]。从铸锭到模具的整个生产过程中, 材料的利用率仅为 24%～ 36%。因此,改变铸造高速钢共晶碳化物的形态和分布, 推广铸造高速钢应用的研究, 一直受到国内外科技工作者的重视[2-3]。至今铸造高速钢的应用仍十分有限, 关键是铸造高速钢脆性大、韧性低, 使用中易发生断裂。
近几十年来, 为提高各种铸造合金的性能, 人们进行了多种尝试, 其中效果最明显的莫过于在铸造合金中加入稀土、镁、钙、钛、锆、硼等元素, 对其进行变质处理。通过变质处理, 可改善铸造合金的微观结构、使用性能和工艺性能。近来研究发现, 钾、钠在改善铸铁
性能方面效果明显[4], M2 铸造高速钢经 Y-K-N a 复合变质处理后, 组织明显细化, 共晶碳化物由层片状和网状分布变成球状分布, 共晶碳化物分布均匀。M2 铸造高速钢变质处理后, 脆性明显降低, 冲击韧性比变质处理前提高 7017% , 挠度提高 35%。M2 铸造高速钢变质处理后, 抗弯强度提高, 耐磨性也明显改善, 各项性能指标接近锻造M2 高速钢的水平。M2铸造高速钢用进行复合变质处理, 可以实现以铸代锻[5]。
如上所述高速钢中含有的大量的网状共晶碳化物使得高速钢本身的脆性很大，高速钢的使用受到局限性。热轧退火态M2高速工具钢在单向拉伸变形时的塑性损伤是由大颗粒的碳化物粒子开裂形成的微裂纹造成的。微裂纹是在碳化物与基体的界面萌生的，微裂纹一旦萌生便迅速向粒子内扩展，直至贯穿粒子的整个横截面[6]。形变可以很好的促进碳化物的球化，改善高速钢的碳化物的尺寸和分布。高速钢在锻造、轧制等塑性变形过程中基体组织细化,网状共品碳 化物破碎,继之基体的塑性流变裹带碎化的碳化物形成粒块状弥敞分布,并且细小二次碳化物以团球状析出,形成 锻造、轧制高速钢其有强韧性、耐磨性的理想组织,因之,冲击韧性产生质的飞跃[7]。M2钢在进行升温热塑性实验时，在850 ℃时产生超塑性效应,具有相变超塑性性质,是在该温度下存在着铁素体—奥氏体相转变所引起的,碳化物的状态对它不产生明显影响。对M2钢进行降温热扭试验时发现，边降温边扭转比直接降温热扭具有更高的热塑性和更宽 的高塑性区,使最低塑性点温度向低温区移动。塑性提高原因是由于热扭使M2钢中碳化物破碎，降低了碳化物尺寸和应变退火作用使基体软化[8]。加工变形是破碎碳化物网，获得分布均匀，尺寸细小碳化物的主要手段。本课题研究了形变对工具钢碳化物球化的影响，以期阐明形变对碳化物球化的影响。
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