ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ
摘要经过包覆浇铸＋热轧变形工艺，制备了Ｑ２３５／ＣｒＷＭｎ钢复合刀具资料，并用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和维氏硬度仪分
析了复合资料的界面安排、成分和功能的改变规则．试验依据成果得出，经过真空锻炼浇铸以及变形量超越９０％的热轧工艺，能够
完成两种组元金属资料之间的冶金结合，其间Ｃｒ、Ｗ等元素的过渡层宽度仅为１０～４０μｍ．随后的热处理研讨之后发现，复合资料
在８３０±５℃保温后空冷或许油淬时，Ｑ２３５一侧为珠光体＋铁素体安排，ＣｒＷＭｎ一侧为马氏体安排，其硬度可达６００～７５０ＨＶ，
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＱ２３５／ＣｒＷＭｎｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌｂｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｓｔｉｎｇａｎｄｈｏｔ
ＸＩＥＧｕｏｌｉａｎｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ，ＨＡＮＪｉｎｇｔａｏ，ＨＡＮＸｉａｏＧｕａｎｇ
ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ
ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆＱ２３５ａｎｄＣｒＷＭｎｓｔｅｅｌ，ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｓｔｉｎｇａｎｄｈｏｔ
ｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｖａｃｕｕｍｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｃａｓｔｉｎｇ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｉｔｈａｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｌａｒｇｅｒｔｈａｎ９０％，ｅｘ
ｃｅｌｌｅｎｔｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｂｏｎｄｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｉｔｈａｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｆｏｎｌｙ１０ｔｏ４０μｍｗｉｄｅ．Ｈｅａｔ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｏｌｉｎｇｍｏｄｅｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｆｔｅｒａｉｒｃｏｏｌｉｎｇｏｒｏｉｌｑｕｅｎｃｈｉｎｇ，ａｍｉｘ
ｔｕｒｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅｉｎＱ２３５ｗａｓｆｏｒｍｅｄ．ＷｈｉｌｅｉｎｔｈｅｓｉｄｅｏｆＣｒＷＭｎ，ａｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｍｉｃｒｏｈａｒｄ
ｎｅｓｓｏｆ６００ｔｏ７５０ＨＶｗａｓｆｏｕｎｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂｏｔｈｈｉｇｈ
ＫＥＹＷＯＲＤＳｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｓｔｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
作者简介：解国良（１９８５—），男，博士研讨生；韩静涛（１９５７—），男，教授，博士，Ｅｍａｉｌ：ｈａｎｊｔ＠ｍａｔｅｒ．ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＱ２３５ＡａｎｄＣｒＷＭｎｓｔｅｅｌ％
ＣｒＷＭｎ０９０～１０５０１５～０３５０８０～１１００９０～１２０１２０～１６０≤００３０≤００３０
Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ ｏｆ Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃａｓｔｉｎｇ
１０ ｍｍ × １０ ｍｍ × ５ ｍｍ 的样品， 置于 ２０％ ＮａＣｌ ＋
Ｔａｂｌｅ ２ Ｐａｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ ｃｏｍ
图２ 轧制后 Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ 复合资料的安排改变（ 左边为 Ｑ２３５ 钢，右侧为 ＣｒＷＭｎ） ． （ ａ） 复合板厚度为１０ ｍｍ；（ ｂ） 复合板厚度为５ ｍｍ
Ｆｉｇ． ２ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｄｕｒｉｎｇ ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ （ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｓｉｄｅ ｉｓ Ｑ２３５ ｓｔｅｅｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｓｉｄｅ ｉｓ
ＣｒＷＭｎ ｓｔｅｅｌ） ： （ ａ） ｓｌａｂ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ １０ ｍｍ； （ ｂ） ｓｌａｂ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ５ ｍｍ
图３ 轧制后复合资料界面邻近合金元素的散布（ 左边为 Ｑ２３５ 钢，右侧为 ＣｒＷＭｎ） ． （ ａ） Ｗ 元素的 ＥＤＳ 能谱； （ ｂ） Ｃｒ 元素的 ＥＤＳ 能谱
Ｆｉｇ． ３ Ａｌｌｏｙｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｓｉｄｅ ｉｓ Ｑ２３５ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｉｓ ＣｒＷＭｎ ｓｔｅｅｌ） ： （ ａ） ＥＤＳ ｌｉｎｅａｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍａｐ ｏｆ
Ｗ； （ ｂ） ＥＤＳ ｌｉｎｅａｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍａｐ ｏｆ Ｃｒ
第 ３ 期 解国良等： 包覆浇铸和热轧工艺制备 Ｑ２３５ ／ ＣｒＷＭｎ 刀具资料
Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｅｓ
图４ 不同方法冷却后的 Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ 复合资料显微安排 ＳＥＭ 相片． （ ａ） 空冷； （ ｂ） 油淬； （ ｃ） 水淬
Ｆｉｇ． ４ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｅｓ： （ ａ） ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ； （ ｂ） ｏｉｌ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ； （ ｃ） ｗａｔｅｒ
Ｆｉｇ． ５ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ ｏｆ Ｑ２３５Ａ ａｆｔｅｒ ｏｉｌ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ （ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｓｉｄｅ
Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｒｌｉｔｅ ｉｎ Ｑ２３５ ａｆｔｅｒ ｏｉｌ
Ｆｉｇ． ６ Ｈａｒｄｎｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ Ｑ２３５Ａ／ ＣｒＷＭｎ
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ｔｉｅｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ Ａ２１０ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙ Ｓａｎｉｃｒｏ ２８ ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ ｔｕｂｅｓ．
