# RAVNE23钼钨系高速钢耐热性原理
## 一、合金元素形成高稳定性碳化物
1. **钨元素的作用**
- RAVNE23钼钨系高速钢中含有5 -7%的钨(W)。钨与碳(C)形成碳化钨(WC)。碳化钨具有极高的熔点(约2870°C)和硬度,并且在高温下具有非常高的稳定性。在高温环境下,碳化钨不易分解,它弥散分布在钢的基体组织中,像骨架一样支撑着钢的结构,阻止基体在高温下的软化,从而提高了钢的耐热性。
2. **钼元素的协同作用**
- 钢中钼(Mo)的含量为4 -6%。钼也能形成高硬度和高稳定性的碳化物,如碳化钼(Mo₂C)。钼的碳化物在高温下同样不易分解,并且钼与钨之间存在协同效应。这种协同效应表现为:一方面,钼可以部分替代钨在碳化物中的位置,调整碳化物的结构和性能,使其在高温下更加稳定;另一方面,钼的存在可以影响钢的相变行为,提高钢在高温下的组织稳定性,从而增强钢的耐热性。
3. **钒元素的贡献**
- 该高速钢中钒(V)含量为1 -2%。钒与碳形成碳化钒(VC),碳化钒也是一种高熔点、高硬度且在高温下稳定的碳化物。碳化钒的细小颗粒弥散分布在钢的基体中,除了自身能提高钢在高温下的硬度和稳定性外,还可以细化钢的晶粒。细化的晶粒结构能够减少晶界滑动等在高温下容易发生的变形行为,从而提高钢的耐热性。
## 二、固溶强化提高基体组织稳定性
1. **合金元素在基体中的固溶**
-钨、钼、钒等合金元素除了形成碳化物外,一部分还会固溶在钢的基体(铁素体)中。在高温下,这些固溶的合金元素会使基体的原子间结合力增强。
2. **对基体组织稳定性的影响**
-由于原子间结合力的增强,基体组织在高温下抵抗晶格畸变和原子扩散的能力提高。例如,在高温时,原子的热运动加剧,容易发生扩散现象,导致钢的组织发生变化而软化。而固溶了合金元素的基体能够有效地抑制这种原子扩散,使得钢在高温下的组织结构更加稳定,进而提高了耐热性。