本文选用退火态 W6Mo5Cr4V3 高速钢为实验材料，经过淬火处理后，利用磁场强度可变化的超导稳恒强磁场热处理装置进行不同磁场强度下400oC 中温回火热处理对比实验。借助于 SEM 形貌观察、EBSD 分析和电子探针分析等手段，研究不同磁场强度对 W6Mo5Cr4V3 高速钢中温回火过程中碳化物析出行为的影响。并对实验中出现的碳化物析出行为进行理论解析，阐明磁场强度对 W6Mo5Cr4V3 高速钢中碳化物析出行为

的影响规律和作用机理。

本论文以实验为基础，选择退火态 W6Mo5Cr4V3 高速钢作为实验材料，经过淬火热处理后，利用超导稳恒强磁场热处理装置进行不同磁场强度的 400oC 中温回火热处理对比实验。借助于 SEM 形貌观察、EBSD 和电子探针等分析测试手段，研究了磁场强度对 W6Mo5Cr4V3 高速钢中温回火过程中碳化物析出行为的影响，并对碳化物析出行为进行理论解析。

将淬火后的 W6Mo5Cr4V3 高速钢试样在 400oC 分别进行不同磁场强度（0T、

1T、6T、12T）的回火热处理实验。实验结果表明：

400 oC 中温回火后，强磁场显著影响了 M6C 型碳化物的析出形貌，显示出较强的球化作用，随着磁场强度的增加，球化作用逐渐增强。施加磁场对 MC 和 M2C 型碳化物的析出形貌没有明显影响。强磁场没有改变 MC、 M2C 和 M6C 型碳化物的析出位置，有无磁场回火样品中 MC 和 M6C 型碳化物在原奥氏体晶界和晶内均有析出，而 M2C 只在原奥氏体晶界处析出。

400 oC 中温回火后，强磁场促进了 M6C 和 MC 型碳化物的析出，磁场回火样品中 M6C 和 MC 的数量明显增加，尺寸明显减小。强磁场回火使 M2C 型碳化物的析出数量明显减少。

400 oC 中温回火后，M6C 型碳化物中存在大量的 Σ3 晶界。施加磁场使得 M6C 型碳化物中 Σ3 晶界增加。施加磁场显著影响了 M6C 型碳化物的取向，磁场回火使得 M6C 型碳化物的立方织构和 S 织构强度明显增强。

400 oC 中温回火后，和无磁场回火样品相比，磁场回火样品的显微硬度明显提高。对磁场回火样品来说，随着磁场强度的增加，样品显微硬度呈升高趋势。表明磁场回火提高了样品的显微硬度。这与磁场回火样品中析出碳化物数量增加、尺寸减小且均匀弥散分布有关。

本文的研究目的和主要研究内容

研究表明强磁场能显著影响钢中碳化物的析出行为。但是目前关于强磁场下碳化物析出演变的研究非常有限，既不系统，更不全面，远不及人们关于强磁场下铁系合金中其它微观组织的研究广泛，所以强磁场下碳化物的形成过程和演变机理研究仍需继续进一步深入。高速钢作为一种高碳高合金钢，其组织中碳化物的含量高，种类多，而碳化物的种类、大小、数量和分布对于高速钢的力学性能和特殊环境下的服役性能具有重要影响，钢中常见的碳化物形成元素在高速钢中基本都能涉及到，因此高速钢是全面系统地研究强磁场对碳化物析出行为影响的理想材料。高速钢具有良好的耐磨性与红硬性，而其良好的耐磨性与红硬性的获得主要取决于钢中碳化物的类型、数量、颗粒度、形态和分布。通过改善碳化物的析出特征将会对提高高速钢的性能，具有显著作用。因此通过施加强磁场来改善高速钢的性能是非常有意义的尝试，具有很好的应用前景。但到目前为止，研究强磁场作用下高速钢性能的文献很少[57,58]，强磁场对高速钢中碳化物析出行为影响的研究尚未见报道，因此在这些方面还需要更多的基础实验研究加以完善，本研究就是在该背景下开展的。

本文选用退火态 W6Mo5Cr4V3 高速钢为实验材料，经过淬火处理后，利用磁场强

度可变化的超导稳恒强磁场热处理装置进行不同磁场强度下400oC 中温回火热处理对比实验。借助于 SEM 形貌观察、EBSD 和电子探针分析等手段，研究不同磁场强度的强磁场对 W6Mo5Cr4V3 高速钢中温回火过程中碳化物析出行为的影响。并对实验中出现的碳化物析出行为进行理论解析，阐明磁场强度对 W6Mo5Cr4V3 高速钢中碳化物析出行为的影响规律和作用机理。