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高速钢具有高硬度、高耐磨性和良好的红硬性等优点,广泛用于制造各种高速切削工具。然而高速钢室温塑性较差,冷加工过程极易断裂。传统的重结晶退火工艺能够改善高速钢塑性,但存在生产周期长、成本高等缺点。本文以M42超硬高速钢为对象,研究了高速钢再结晶退火组织演变及其对性能的影响规律,着重分析了退火工艺、应变量及初始组织状态对高速钢再结晶行为的影响作用,为实际生产中制定合理的再结晶退火工艺提供理论指导。研究结果表明,随退火温度升高,冷拉M42高速钢钢丝依次经历回复、再结晶、晶粒长大等不同阶段,其温度区间分别为700℃以下、700℃~800℃和800℃以上。其中,M42高速钢再结晶退火最佳温度区间为780℃~820℃,此时再结晶比较完全,材料塑性较好。780℃退火时,随退火时间延长,冷拉M42高速钢钢丝依次发生回复、再结晶和晶粒长大,其发生时间区间分别为0~120s、120~300s和大于300s。其中,最佳退火时间为5min~30min。保温时间超过30min,晶粒发生长大,碳化物尺寸变大、数量变少,高速钢塑性有所降低。再结晶退火后,不同组织区域分布的位错密度有所不同,展示出不同的再结晶阻碍能力:碳化物对位错的阻碍作用强于晶界,晶内碳化物对位错的阻碍作用强于晶界碳化物,尺寸较大的碳化物对位错的阻碍作用强于尺寸较小的碳化物。不同应变量(0.074、0.151、0.207)M42冷拉钢丝800℃退火实验结果表明,再结晶发生的临界应变量约为0.2。应变量小于0.2时,主要发生高温回复,强度、硬度缓慢下降。应变量大于0.2时,冷拉钢丝才能发生较完全的再结晶,强度、硬度迅速下降。对比初始组织不同的M42高速钢冷拉钢丝的再结晶退火过程,发现碳化物尺寸较大、数量密度较少时,冷拉钢丝更容易发生再结晶。高速钢中存在的大量碳化物,在再结晶过程中会强烈钉扎位错、阻碍晶界迁移,其对再结晶阻碍力大于因位错塞积、密度升高而产生的再结晶驱动力。