高速钢是一种含有大量合金元素的高碳高合金莱氏体钢,又名锋钢,具有高的硬度、韧性、红硬性和耐磨性,主要应用于制造工具、模具和一些耐热、耐高温的零部件。粉末冶金高速钢避免了熔铸高速钢碳化物易偏析而引起力学性能降低和热处理变形的缺点,克服了喷射成形产品形状尺寸受限制的不足,其综合性能优越。但是,目前粉末治金高速钢的制备工艺复杂,设备要求高,生产成本高,限制了其在工业中的应用和发展。本文以Fe,WC,Mo2C,Cr3C2,VC和Co粉末为原材料,采用冷模压成型,气氛保护固相烧结的方法制备了M42粉末冶金高速钢,该工艺能在一定程度上降低粉末冶金高速钢的生产成本。对M42粉末冶金高速钢“冷压-烧结”工艺进行了探索,通过对烧结体的密度测试,孔隙和微观组织的观察,以及硬度和抗弯强度的测试,研究了配碳量和烧结温度对M42粉末冶金高速钢的组织和性能的影响,研究了热变形参数对M42粉末冶金高速钢热变形行为的影响,并建立了其热加工图,主要研究结果如下:当配碳量为0.2%时,M42粉末冶金高速钢烧结坯的碳含量为1.13%,符合该钢种的碳含量范围。当碳含量为1.13%的M42粉末冶金高速钢在1140～1180℃进行烧结时,发现随着烧结温度的升高相对密度和硬度逐渐增加,晶粒逐渐长大。在最高的烧结温度1180℃下,其相对密度为98.39%,接近全致密,硬度为HRC 56.2;随着烧结温度的升高其抗弯强度先增加后下降,在1160℃达到峰值。综合微观组织和力学性能,得到M42粉末冶金高速钢的最优烧结温度为1160℃,在此温度下烧结后的硬度为HRC 53.3,抗弯强度为2035 MPa。M42粉末冶金高速钢在热压缩初始变形阶段,流变应力随应变的增加迅速增大。随变形量的进一步增加,流变应力增速减缓,达到峰值后逐渐降低。流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。建立了表征M42粉末冶金高速钢的高温压缩流变行为的本构方程,本构方程预测的高温压缩流变应力与实测值基本吻合,相关系数为0.99048,平均绝对相对误差为3.82%;建立了M42粉末冶金高速钢的热加工图,得到其最优的热加工工艺窗口为应变速率0.1～1 s-1和变形温度1050～1100℃。