M2高速钢是复杂刀具用量最大的通用高速钢之一,通过微合金化理论并进行优化成分设计有望达到改善该钢的综合性能的目的。天工国际有限公司选择添加铌和稀土元素进行高速钢的微合金化试验。Nb-RE微合金化TGM2高速钢(%:0.88-0.89C、4.14-4.16Cr、4.73-4.76Mo、6.09-6.12W、1.85-1.86V、0.05-0.10Nb、0.05-0.06RE)由25tEAF-30tLF(VD)(分别在LF精炼结束和VD精炼结束加入铌铁和稀土金属)-1tESR工艺冶炼,再经过快锻开坯、5t锤开坯、精锻成材。试验结果表明,经Nb-RE微合金化后,TGM2高速钢材淬火晶粒尺寸明显细化,晶粒度由原来未微合金化的9.5级提高至10-10.5级;淬、回火后硬度HRC为65.2-65.8,600℃4h红硬性HRC为62.1-62.3。可见,Nb-RE微合金化后对材料的宏观组织、微观组织、淬回火硬度及红硬性没有明显影响,但使淬火晶粒细化,提高了材料的韧性。用Nb-RETGM2钢制成的刀具的切削寿命较原TGM2钢提高20%。添加微量合金元素对钢的成本略有提高,但与改善钢材性能相比,增加这点成本是值得的。(余冶)