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高硼高速钢是一种以硼碳化物为耐磨相的新型耐磨材料,具有硬度高、淬透性好、耐磨及抗热疲劳性能优异等特点,且硼的加入能部分取代传统高速钢中的贵金属,高硼高速钢的研发已成为低成本高性能高速钢研究的热点。然而硼所引起的硼脆,特别是沿晶界形成的粗大硼碳化物,使得高硼高速钢成为国内外研究与应用的重大难题。本文借助金相(OM),扫描电镜(SEM), X射线衍射(XRD)等微观组织分析手段,以及硬度测试,磨损实验和差热分析(DSC)等方法研究了碳含量、特别是少量铈对高硼高速钢微观组织与性能的影响,以及热处理对其性能与组织的影响规律。主要结论如下：(1)高硼高速钢的硬度随着碳含量的增加而增加。经热处理后的低碳高硼高速钢硬度值为40HRC,而高碳高硼高速钢的硬度值达到了62HRC。碳含量的增加有利于硼碳化物的形成,高碳高硼高速钢中硼碳化物所占体积分数比低碳高硼高速钢中高得多。在低碳高硼高速钢中硼碳化物呈网状分布；而在高碳高硼高速钢中硼碳化物多为颗粒状,分布比较均匀,少数呈羽毛状、层片状和鱼骨状分布。(2)少量铈的添加可显著提升高碳高硼高速钢的综合性能,特别是冲击韧性和耐磨损性能得到了大幅提高。冲击韧性值(ak)由6.7J.cm-2增加到14.3J.cm-2；摩擦系数由0.6057降低到0.5243。微观组织研究结果表明,少量铈的添加能细化高硼高速钢中初生奥氏体晶粒,改善硼碳化物的分布,明显细化碳硼化物。加入稀土铈后,颗粒状硼碳化物增多,分布细小弥散,层片状硼碳化物比较细小,且分布比较均匀,而网状硼碳化物基本消失。(3)高硼高速钢合金元素的分布规律为：V、Ti等元素主要分布在颗粒状硼碳化物中；Mo、W、Cr元素主要分布在层片状、羽毛状和鱼骨状硼碳化物中,Cr在基体中也有分布；Si主要分布在基体中；B主要与合金元素形成硼碳化物,在基体中甚少；C在硼碳化物和基体中都有分布。(4)具有较高综合性能(退火后的硬度为49HRC、最终硬度为62HRC、冲击韧性为29.2J.cm-2、摩擦系数为0.4907)的新型高硼高速钢的硼碳含量是： B为2.2%,C为1.1%,Ce为0.5%。硼、碳含量的进一步增加严重降低了高硼高速钢的冲击韧性和耐磨性。新型高硼高速钢铸态组织中硼碳化物含量较少,分布较均匀。热处理后,有大量硼碳化物析出,组织包括回火马氏体、极少量的残余奥氏体和硼碳化物,晶粒比较细小,硼碳化物主要以颗粒状、羽毛状为主,分布极其弥散均匀,网状硼碳化物基本消失。(5)新型高硼高速钢较为适宜的回火制度是：500℃两次回火。500℃两次回火后,基体中析出较多的硼碳化物,且以弥散分布的颗粒状硼碳化物为主,材料的冲击韧性值、硬度值达到最大值。高硼高速钢最好的淬火方式是风冷。