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高钒喷射成形高速钢HSF680钢锭组织的研究
辛栋梅;杜文华;张海军;默雄
【期刊名称】《河北冶金》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】喷射成形的原理是将熔融金属或合金在惰性气氛中雾化为细小固态、半
固态或液态熔体射流,直接喷射到较冷的衬底表面上,熔滴在沉积器表面附着、堆积、铺展、融合、固结而形成沉积坯件。
通过喷射成形工艺生产了HSF680高速钢钢锭,并利用扫描电镜、金相显微镜及直读光谱仪对退火处理后钢锭组织、成分进行
了检测。
对比了从边缘到中心的成分差异和微观组织差异、不同位置的体密度和气体含量。
结果表明:HSF680钢锭从边缘到中心成分偏析较小,其中碳元素相差
0.009%,钒元素成分偏析控制在0.015%以内;钢锭平均体密度为7.21 g/cm3,基本接近理论密度;组织均匀细小,为MC先共晶碳化物和铁素体;受冷却因素的影响,MC 碳化物的尺寸从边缘到中心为5.8μm-7.1μm-9.0μm-9.7μm;MC碳化物钒元素的成分从49.76%到60.25%不等;氧含量小于25 ppm,夹杂物为DS1级,满足国标要求。
【总页数】5页(P10-13)
【作者】辛栋梅;杜文华;张海军;默雄
【作者单位】河冶科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
【相关文献】
1.钒含量对高碳高钒高速钢组织与性能的影响
2.喷射成形高速钢HSF8610组织与性能研究
3.喷射成形高钒高速钢环坯制备技术研究
4.喷射成形—热等静压9V高钒钢的组织与性能研究
5.喷射成形高速钢HSF640组织与性能研究
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2024年高速钢市场规模分析引言高速钢是一种重要的切削工具材料，广泛应用于金属加工行业。
本文将对高速钢市场规模进行分析，以了解当前市场的概况和未来发展趋势。
市场概况高速钢市场是一个庞大而有活力的市场。
随着制造业的发展和技术进步，高速钢的需求日益增长。
高速钢具有出色的切削性能和耐磨性，广泛应用于汽车制造、机械加工、船舶建造等领域。
市场规模分析根据市场调研数据显示，高速钢市场规模在近几年持续增长。
据统计，2017年全球高速钢总产量约为XX万吨，在未来几年内有望进一步增长。
区域分布目前，全球高速钢市场以亚太地区为主导。
中国、日本和印度等亚太国家是高速钢的主要生产和消费国家。
随着亚太地区制造业的快速发展，高速钢市场规模在这些地区将继续扩大。
产业链分析高速钢产业链主要包括高速钢原材料供应商、高速钢生产商、产品经销商和终端用户。
各个环节的合作与协调对于市场规模的增长至关重要。
市场驱动因素高速钢市场规模的增长受到多个因素的影响。
首先，制造业的发展和投资增加推动了高速钢需求的增长。
其次，技术进步和创新推动了高速钢产品的升级和市场扩展。
此外，国家政策的支持和贸易自由化也为高速钢市场提供了发展机遇。
市场竞争态势高速钢市场竞争激烈，厂商之间的竞争主要体现在产品品质、创新能力和价格方面。
目前，国内外许多知名高速钢制造商都在积极开展产品研发和市场拓展，以保持竞争力。
市场前景展望高速钢市场具有广阔的发展前景。
未来几年内，预计高速钢市场规模将持续扩大。
主要原因包括制造业的持续增长、技术进步的推动和国家政策的支持等。
高速钢制造商应加强技术研发和创新，以适应市场需求的不断变化，同时注重产品品质和成本控制，以取得更大的市场份额和竞争优势。
结论高速钢市场规模在全球范围内呈现增长趋势。
随着制造业的发展和技术进步，高速钢的需求将继续增加。
高速钢制造商应密切关注市场发展动态，不断提升产品的质量和竞争力，以在激烈的市场竞争中脱颖而出。
2024年高速钢市场调研报告1. 前言高速钢是目前广泛应用于切削加工领域的一种特殊合金钢材。
本报告对高速钢市场进行了深入调研，旨在分析当前高速钢市场的现状和发展趋势，为相关企业提供参考。
2. 市场概况高速钢市场是切削工具市场的重要组成部分，其需求受制造业的发展水平和需求结构的影响较大。
当前，全球经济形势复杂多变，制造业处于变革期，高速钢市场受到多种因素的影响。
3. 市场规模根据调研数据，2019年全球高速钢市场规模达到X亿美元，预计到2025年将增长到X亿美元。
高速钢市场的年复合增长率预计将达到X%。
4. 市场分析高速钢市场可以分为刀具类和模具类两大类别。
刀具类主要应用于金属切削加工领域，模具类则主要应用于注塑、压铸等领域。
随着制造业的发展，对高速钢的需求不断增长。
4.1 刀具类市场刀具类市场的需求增长主要受到汽车、航空航天、能源等行业的推动。
随着汽车行业的快速发展，汽车零部件加工需求不断增加，对高速钢刀具的需求也随之增长。
航空航天领域的快速发展和能源行业的更新换代，也对高速钢刀具提出了更高的要求。
4.2 模具类市场模具类市场的需求增长主要受益于消费品制造业的发展。
随着中国等新兴国家中产阶级消费能力的提升，消费品制造业呈现出快速增长的趋势，对高速钢模具的需求也相应增加。
此外，电子产品的快速更新换代也对高速钢模具市场带来了新的机遇。
5. 主要市场竞争格局高速钢市场竞争激烈，主要厂商包括A公司、B公司、C公司等。
这些公司通过品牌效应、技术创新、提供全面解决方案等手段来争夺市场份额。
6. 发展趋势随着制造业的进一步发展，高速钢市场有望保持稳定增长态势。
未来，高速钢市场的发展将呈现以下几个趋势：•技术创新：高速钢市场需要不断推出新的材料和产品，以满足不同领域的需求。
•产业升级：制造业的升级将带动高速钢市场的发展，推动产品质量和工艺水平的提升。
•区域布局调整：随着亚太地区的制造业发展，高速钢市场的重心可能向亚太地区转移。
2023年高速钢行业市场研究报告市场研究报告-高速钢行业一、行业概述：高速钢是一种用途广泛的工具钢，其具有优异的切削性能和耐磨性能，在汽车制造、机械制造、航天航空、建筑等行业有着广泛的应用。
高速钢行业是一个具有较高技术门槛和市场竞争激烈的行业。
二、市场规模与发展趋势：高速钢行业市场规模较大，近几年呈现稳步增长的趋势。
根据市场调研数据显示，2019年高速钢市场规模达到XX亿美元，预计到2025年有望达到XX亿美元。
市场需求的增加主要受到工业化和机械制造业的发展推动。
高速钢行业未来发展的趋势有以下几个方面：1. 技术创新：随着科技的进步，高速钢的生产工艺和质量将不断提高。
新型高速钢的研发将推动市场需求的增加。
2. 产业结构调整：高速钢行业将加强与其他相关行业的合作，形成协同效应，提高行业的竞争力。
3. 环保要求：环保要求的提高将加大高速钢行业的整治力度。
对矿山开采、制造过程进行严格的环保要求，将推动行业向更加环保、可持续发展方向发展。
三、市场竞争格局：高速钢行业市场竞争激烈，主要的竞争对手有以下几家公司：1. XXX 钢铁集团：作为高速钢行业的领军企业，公司规模大，技术实力强，市场占有率高。
2. XXX 钢铁集团：公司产品质量高，有较大的市场份额，市场竞争力强。
3. XXX 钢铁集团：公司在研发方面投入大量资金，技术创新能力强，具备较高的市场竞争力。
四、市场发展机会与挑战：高速钢行业发展机会与挑战并存，需要企业根据市场需求来抓住机遇，同时应对挑战：1. 机遇：随着国内经济的发展，高速钢市场需求增加，市场空间较大。
2. 挑战：国际市场竞争激烈，高速钢的市场份额需要与国外企业竞争。
笔者认为，高速钢行业作为一个具有较高技术门槛和市场竞争激烈的行业，需要企业加强与其他行业的协同效应，通过技术创新提高产品质量，并且积极应对环保要求。
此外，企业还应关注国际市场的竞争，提高自身的市场竞争力，做好产品市场定位和市场推广工作。
2024年高速钢市场分析现状1. 引言高速钢是一种具有出色切削性能和耐磨性的金属材料，广泛应用于制造业中的切削加工领域。
本文将对当前高速钢市场的分析现状进行探讨，包括市场规模、产量、价格、应用领域等方面。
2. 市场规模与产量高速钢市场规模是衡量市场竞争力的重要指标之一。
根据市场调研数据，近年来高速钢市场呈现稳定增长的态势。
其主要受益于制造业的发展以及工业生产的需求增加。
目前，全球高速钢市场规模已达到数十亿美元，并且预计在未来几年会有进一步增长。
与市场规模相关的是高速钢的产量。
目前，世界各地都设有高速钢生产厂家，其中亚洲地区（特别是中国）占据了主要份额。
高速钢的产量也在不断增加，满足了全球市场的需要。
3. 价格趋势高速钢的价格受到市场供需关系、原材料价格和生产成本等因素的影响。
近年来，高速钢价格呈现出较为平稳的态势。
供需平衡以及行业竞争激烈是价格保持稳定的主要原因。
然而，由于原材料价格和生产成本的波动，高速钢价格也存在一定的不确定性。
4. 应用领域高速钢在制造业中有广泛的应用领域。
其切削性能优异，可以用于制作刀具和钻头等加工工具。
同时，高速钢也被应用于模具制造、汽车零部件和航空航天工业等领域。
随着制造业的发展和技术进步，高速钢在更多领域的应用前景广阔。
5. 市场竞争态势高速钢市场竞争激烈，存在着多家知名厂家和品牌。
这些企业通过产品质量、技术创新、价格竞争等方面进行竞争。
不同地区、不同应用领域的市场竞争格局存在差异，但整体上市场呈现出供应充足、竞争激烈的状态。
6. 发展趋势与机遇高速钢市场在未来有望继续保持增长，并且出现新的发展机遇。
随着制造业的发展和创新技术的应用，高速钢将在更多领域得到应用。
同时，环保和可持续发展也是该行业关注的重点。
加强环保措施、提高产品质量和技术创新是未来高速钢行业发展的重要方向。
7. 结论综上所述，高速钢市场在近年来保持了稳定的增长态势。
市场规模不断扩大，供应充足且价格趋于稳定。
高钒高速钢的研究及应用现状近20年研究发现，高钒高速钢不仅有很高的硬度和相当的韧性，而且有优良的耐磨性，因此作为新一代耐磨材料，高钒高速钢备受关注。
研究表明，高钒高速钢的耐磨性是高铬铸铁的3倍以上，是高锰钢的10倍以上，已被用于轧辊、锤头、球磨机衬板和转子体等多种耐磨件。
俄罗斯在高速钢和一些结构钢的生产中也开展了用钒代替钨、钼和铌的应用研究。
当前中国正处于高钒高速钢材料的研制、开发和生产应用的起步阶段，为此本文对其研究现状进行了综述并对发展前景进行了展望。
1 高钒高速钢的成分设计高钒高速钢以钒为主要添加元素，辅以铬钼等合金元素，充分利用钒碳化物(VC)硬度高、形态好的特点来提高材料韧性及耐磨性。
目前国外主要采用高碳高钒(铌)类型的成分设计方案。
钒是中国富有元素之一，目前虽然价格较锰、铬等元素贵，但是高钒高速钢的性价比很高。
目前研究或应用的部分高钒高速钢的化学成份中除C、V外，还含有Cr、Mo，有些还含有W和Nb。
V含量最高达15％，最低也不低于2％，C含量最高可达4.6％。
高钒高速钢中钒碳质量比对其组织和性能也有很大的影响。
根据定比碳规律，合金元素及碳含量满足合金碳化物分子式中的定比关系时，二次硬化的效应最好。
VC中V、C的质量比为4.26：1，当钒含量高于化合比时，形成VC后的多余的钒只能溶于基体而造成贵重金属的浪费。
当碳含量高于化合比时，形成VC后多余的碳除部分溶于基体外，剩余部分与成分中的铬、钼等其它合金元素形成复合碳化物。
研究发现，当V/C=3时，高钒高速钢的耐磨性最佳，此时随碳、钒含量增加，耐磨性提高3~4倍。
2 高钒高速钢的组织与性能高钒高速钢的组织相当复杂，显微组织分析常采用以下几种方法：透射电镜相结构分析，扫描电镜形貌特征和微区成分分析，X射线衍射法分析碳化物相的组成，光学金相分析，显微硬度分析；插热分析法研究结晶温度；电子探针测定碳化物的成分等。
与黑白金相相比，彩色金相可以分析较为复杂的显微组织。
**高速钢制备和热处理工艺的研究现状及发展趋势**随着工业化和现代化进程的不断推进，高速钢作为一种耐磨、高强度的金属材料，在机械制造、汽车制造、航空航天等领域发挥着重要作用。
然而，高速钢的制备和热处理工艺至关重要，直接影响着材料的性能和使用寿命。
本文将从制备工艺和热处理工艺两个方面，探讨高速钢的研究现状和发展趋势。
**一、高速钢制备工艺**高速钢的制备工艺一直是材料科学研究的热点之一。
目前，主要有粉末冶金法、真空熔炼法和传统冶金法等几种制备工艺。
其中，粉末冶金法因其能够精确控制合金成分、均匀分布合金元素和优异的成形性能而备受关注。
其制备过程大致包括粉末混合、压制成型和烧结等步骤。
然而，粉末冶金法在提高材料密度、提高热稳定性和改善材料性能等方面仍存在一定挑战，需要进一步研究和改进。
近年来，纳米技术和表面工程技术的发展也为高速钢的制备提供了新思路。
通过控制纳米结构和表面处理，可以进一步改善高速钢的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
在未来的研究中，可将纳米技术和表面工程技术与高速钢的制备相结合，以期取得更好的性能提升。
**二、高速钢热处理工艺**高速钢的热处理工艺对其组织和性能有着重要影响。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等多个环节，每个环节都需要精确控制温度、时间和冷却速度等参数。
目前，传统的高速钢热处理工艺已经十分成熟，但在提高高速钢的耐磨性、高温硬度和抗疲劳性能方面仍有待突破。
近年来，激光表面处理、等离子氮化等新型热处理技术的出现为高速钢的热处理提供了新选择。
这些新技术不仅可以提高高速钢的表面硬度和耐磨性，还可以有效抑制变形和提高工件质量。
未来的热处理工艺研究将着重于新技术的应用和改进，以期实现高速钢材料性能的进一步提升。
**三、发展趋势**在未来的研究中，高速钢的制备和热处理工艺将继续向精细化、智能化方向发展。
随着人工智能、大数据和云计算等新技术的应用，高速钢制备和热处理工艺将实现智能化控制，从而更好地保证材料的品质和稳定性。
2024年高速钢市场分析报告1. 引言高速钢是一种具有高耐磨性和高耐腐蚀性的合金钢材，广泛应用于切削工具、模具、刀具和机械零件等领域。
本报告旨在分析当前高速钢市场的发展情况，并对未来市场趋势进行预测。
2. 当前市场情况2.1 市场规模根据市场研究数据显示，目前高速钢市场规模持续增长。
2019年，全球高速钢市场规模达到XX亿美元。
预计到2025年，市场规模将增长到XX亿美元，复合年增长率预计为X%。
2.2 市场增长驱动因素高速钢市场的增长主要受以下几个因素推动： - 制造业发展：制造业的不断增长对高速钢的需求量大，尤其是汽车工业、航空航天、船舶制造等领域。
- 技术进步：高速钢在切削工具和模具制造中具有重要应用，随着生产工艺和刀具设计的不断改进，对高速钢的需求也在增加。
- 市场竞争加剧：各大高速钢制造商为了占据市场份额，纷纷推出符合客户需求的创新型产品。
3. 市场分析3.1 市场分类根据高速钢的用途，市场可以分为切削工具、模具、刀具和机械零件等几个主要领域。
3.2 地区分布按照地区划分，高速钢的市场主要集中在亚太地区、欧洲和北美地区。
亚太地区是全球最大的高速钢市场，预计在未来几年仍将保持高速增长。
3.3 主要参与者目前，全球高速钢市场竞争激烈，主要参与者包括： - [公司1]：公司1是全球领先的高速钢制造商，产品质量和技术创新能力一直处于行业前沿。
- [公司2]：公司2在高速钢市场上占据一席之地，其产品质量稳定且价格具有竞争力。
- [公司3]：公司3是一家新兴的高速钢制造商，通过不断创新和市场拓展，正在逐渐增加市场份额。
4. 市场趋势与展望4.1 技术创新随着制造业的发展和客户需求的不断变化，高速钢制造商需要不断进行技术创新，推出满足市场需求的新产品。
4.2 生产成本高速钢的生产成本对市场发展具有重要影响。
制造商需要寻找降低生产成本的方法，以提高产品竞争力。
4.3 市场竞争高速钢市场竞争激烈，制造商需要通过价格策略、产品质量和技术创新等方面提升自身竞争力。
收稿日期:2004205227; 修订日期:2004208205基金项目:河南省创新人才基金项目:2004210006000;河南省重大科技攻关项目:0322020300作者简介:王 强(19812 ),四川省眉山人,硕士.研究方向:耐磨材料.Em ail :feiyue812@・今日铸造 Today ’s Foundry ・高碳高钒系高速钢耐磨材料的现状与发展王 强1,杨涤心1,魏世忠2,龙 锐2(1.河南科技大学材料学院,河南洛阳471039;2.河南省耐磨材料工程技术研究中心,河南洛阳,471003)摘要:阐述了新型高碳高钒高速钢的设计思想,重点论述了高碳高钒系高速钢组织形态、热处理工艺、变质处理对其耐磨性能的影响,总结了二次硬化相碳化钒形态分布、基体组织硬度是材料耐磨性能的关键;而组织2热处理工艺2变质处理2材料耐磨性能的内在变化规律还有待进一步深入研究,尤其是在高载荷下的变化规律更符合实际生产,有利于新型高速钢及早投入实际生产。
关键词:碳化钒形态分布;变质处理;热处理工艺;耐磨性能;高速钢中图分类号:TG 269 文献标识码:A 文章编号:100028365(2004)1120876204Investigation of the High C arbon High V anadium High Speed Steel Wear 2resistanceWAN G Qiang 1,Y AN G Di 2xin 1,WEI Shi 2Zhong 2,LON G Rui 2(1.Material Science &Engineering College ,Henan Science and Technology University 471039,China ;2.Henan Engineering Research Center for Wear of Material ,Luoyang 471003,China )Abstract:This paper discusses the idea of compositions of high speed steel ,especially the effect of material microstructure ,heat 2treatment and modification on the wear 2resistance of the high 2speed steel.It points out that the wear 2resistance of the steel highly dependent on the morphology and size of MC type carbide and there is a long distance to find the relationship among material microstructure ,heat 2treatment ,modification and wear 2resistance in particular the workpiece under a high burden condition.This will have an advantage for practical performance on its real work 2condition.K ey w ords :Carbide morphology ;Modification treatment ;Heat 2treatment technology ;Wear 2resistance ;High speed steel 20世纪80年代,新日铁研制出含钒4%～8%与2%～10%,钴0～8%的高钒高速钢,统计表明:该系列的高钒高速钢轧辊寿命大致为高铬铸铁的5～7倍,至少为2倍[1]。
高钒高速钢的研究现状早在1861年，Mushet 首次冶炼了含有2.15%C、1.04%Si、0.58%Mn、0.40%Cr、5.44%W 的钢，由于这种钢在空气中即能淬火，所以Mushet 将此钢称为“自硬钢”。
这就是高速钢的前身，从上世纪三十年代末期，一直到五十年代，高速钢的硬度范围，始终在HRC62-66之间，有时还低于这个硬度范围。
钒首次加入高速钢中，是在1903年左右，当时是把钒当作一种净化剂以消除夹杂物和减少在钢中残留的含气量，因为钒具有强的脱氧能力。
钒作为重要元素加入高速钢中是在1928年，当时为提高切削性能，人们调整高速钢的成分，发现了钒含量在1%以上时，可以提高耐磨性能，于是形成了近代仍广泛应用的18-4-1型含钒高速钢（W18Cr4V）。
当时已认识到增加钒量的同时，必须增加碳含量，由于钒和碳必须成比例地提高，所以形成了高碳高钒高速钢。
可以说，高钒高速钢是基于刀具选材发展起来的，其钒元素含量大都在5%以下。
高钒高速钢用于生产轧辊是一次应用上的创新，与生产刀具相比，其成分也进行了进一步的调整，主要有以下几个方面：(1)有较高的Ｃ和Ｖ含量，钒含量一般提高到3-8%。
其目的是为得到MC 型碳化物，有效地提高轧辊的耐磨性和使用安全性。
(2)有较高Cr含量，增加Cr含量，使轧辊中含有一定数量的M7C3型碳化物，对改善辊面的抗粗糙性，降低轧制力是有益的。
(3)离心铸造高速钢轧辊中含有5%以下的Nb，以降低高速钢中合金元素密度差(主要用于平衡钨、钒形成的MC型碳化物与铁的密度差)过大引起的偏析。
(4)Co 提高高速钢的红硬性，应用于热轧机上的高速钢轧辊，加入Co可明显提高耐磨性，热轧高速钢轧辊中一般加入10%以下的Co。
在高钒高速钢应用于轧辊取得成功的背景下，河南省耐磨材料工程技术研究中心通过调整成分（将钒含量提高到10%左右，去掉钨、降低铬含量），首次将高钒高速钢成功地应用于粉磨行业，取得显著成效。
高钒高速钢的研究现状早在1861年，Mushet 首次冶炼了含有2.15%C、1.04%Si、0.58%Mn、0.40%Cr、5.44%W 的钢，由于这种钢在空气中即能淬火，所以Mushet 将此钢称为“自硬钢”。
这就是高速钢的前身，从上世纪三十年代末期，一直到五十年代，高速钢的硬度范围，始终在HRC62-66之间，有时还低于这个硬度范围。
钒首次加入高速钢中，是在1903年左右，当时是把钒当作一种净化剂以消除夹杂物和减少在钢中残留的含气量，因为钒具有强的脱氧能力。
钒作为重要元素加入高速钢中是在1928年，当时为提高切削性能，人们调整高速钢的成分，发现了钒含量在1%以上时，可以提高耐磨性能，于是形成了近代仍广泛应用的18-4-1型含钒高速钢（W18Cr4V）。
当时已认识到增加钒量的同时，必须增加碳含量，由于钒和碳必须成比例地提高，所以形成了高碳高钒高速钢。
可以说，高钒高速钢是基于刀具选材发展起来的，其钒元素含量大都在5%以下。
高钒高速钢用于生产轧辊是一次应用上的创新，与生产刀具相比，其成分也进行了进一步的调整，主要有以下几个方面：(1)有较高的Ｃ和Ｖ含量，钒含量一般提高到3-8%。
其目的是为得到MC 型碳化物，有效地提高轧辊的耐磨性和使用安全性。
(2)有较高Cr含量，增加Cr含量，使轧辊中含有一定数量的M7C3型碳化物，对改善辊面的抗粗糙性，降低轧制力是有益的。
(3)离心铸造高速钢轧辊中含有5%以下的Nb，以降低高速钢中合金元素密度差(主要用于平衡钨、钒形成的MC型碳化物与铁的密度差)过大引起的偏析。
(4)Co 提高高速钢的红硬性，应用于热轧机上的高速钢轧辊，加入Co可明显提高耐磨性，热轧高速钢轧辊中一般加入10%以下的Co。
在高钒高速钢应用于轧辊取得成功的背景下，河南省耐磨材料工程技术研究中心通过调整成分（将钒含量提高到10%左右，去掉钨、降低铬含量），首次将高钒高速钢成功地应用于粉磨行业，取得显著成效。
吉林工业大学和吉林大学等单位，在含钒高速钢的凝固过程、热处理工艺和摩擦磨损性能方面进行了基础研究，取得了相应进展。
综合高钒系高速钢的发展历史来看，各国由于矿产资源状况的差别，所开发的高钒高速钢化学成分虽不相同，但一个共同的趋势就是碳与合金元素的含量不断地提高，其中碳元素质量百分含量达到3.2%，合金总含量可达15%。
近期，在轧辊材料高合金化方面开展的主要工作，就是力图用大量细小弥散分布的高硬度MC 型碳化物和高稳定性的基体来提高轧辊的性能。
轧辊用高速钢的成分设计就是围绕如何获得大量均匀、弥散分布的MC 型碳化物而展开的。
H.F.Fis hmeister的研究结果表明，含有大量的钒、铌(强碳化物形成元素)和碳有利于形成MC 型碳化物。
这就决定了轧辊用高速钢不可能采用常规高速钢，其成分基础应是高碳高钒(铌)系高速钢，由于铌的价格过高，目前应用较少，因此，高速钢就以提高V含量为主要发展趋势。
高钒高速钢的化学成分高钒高速钢的显微组织取决于化学成分。
普通高速钢中除碳元素外，一般含有钒、钨、铬、钼等多种合金元素。
高速钢中各种元素的含量和作用是相互关联的，表现为碳元素和碳化物形成合金元素之间的原子比例关系影响着钢的耐磨性能。
各国根据不同的资源状况及工件所使用的工况条件与制造工艺等，工件的化学成分亦有所差异。
碳作为高速钢中的基本元素，对高速钢各种性能的影响极为显著。
它和高速钢中的其它合金结合起来，形成多种合金碳化物，通过适当热加工和热处理使其合理地分布元素，而对高速钢各项性能产生最基本的影响。
高速钢增加含碳量能提高材料的耐磨使用性能，已被大量的事实所肯定。
G.Steven 又从理论上作了进一步的探讨，并确定了根据碳化物形成元素的含量来计算含碳量的方法，也就是“平衡碳原则”，也可称之为“定比碳”计算法。
将钢中的含碳量提高到“平衡碳”量水平，则可提高高速钢的室温硬度、热硬性、耐磨性能等。
当含碳量不足时，碳化物的数量也相应减少，使钢的耐磨性能和切削性能都要降低。
反之含碳量过高时，则形成大量过剩碳化物，使碳化物的不均匀性显著增加，钢的塑性、韧性降低，锻造性能变差。
同时，还会导致钢的溶点降低，碳化物集聚长大倾向加大，使淬火加热时，易产生各种不良组织，造成钢的各种性能下降。
钒是高钒高速钢中另一主要合金元素。
钒在高速钢中，一部分溶解于基体中，一部分形成碳化物，而且是最能促进碳化物形成和稳定的因素。
对于热轧辊的高钒高速钢，钒主要形成MC型碳化物。
VC的溶点和溶解温度都很高，在奥氏体化时，VC在1100℃以上才开始溶解，溶解量也不多，大部分的钒仍保留在碳化物中。
溶解的钒能大大加强钢的二次硬化，而保留的VC，则可大大增加钢的耐磨性。
根据“定比碳”理论，钒量增加，碳含量也要相应增加，高碳高钒高速钢也由此而来。
方便起见，也可称其为高钒高速钢。
高碳高钒高速钢的显著特点就是形成大量的高硬度的MC型碳化物，具有高的耐磨性能，同时也由于钒和碳的增加可显著提高热硬性，也具备优良的切削性能。
钨元素的作用主要是强化高速钢的回火马氏体基体，淬火时能固溶于高速钢基体，固溶质量百分含量约为7%，提高了马氏体抗高温分解的稳定性。
但由于钨的碳化物呈尖角形态的块状分布，与其它合金相相比，比重较大，有偏析倾向，另外，钨降低了高速钢的导热系数，在高钒高速钢用于热轧辊材质的情况下，钨元素含量要减少，甚至剔除。
例如德国目前采用低钨、高钒的高速钢，而且曾试验由钒代替钨。
关于钒替代钨的比例关系，Houdremont 及Schrader认为不是直线关系而是抛物线关系。
铬、钼亦为高钒高速钢不可缺少的合金元素，都有提高淬透性和回火硬度的作用。
钼容易被氧化，铬元素有增加抗氧化及抗腐蚀能力的作用。
钼在高速钢中能提高钢的强度和韧性；铬在热轧过程中，能起到减少轧辊和钢材粘滞力，增加表面光洁度的能力。
钼对高速钢而言，由于对脱碳和钢的晶粒变粗（晶粒不均匀性）有较高的敏感性，钼元素的含量不超过3％。
而铬存在于高速钢的各种牌号中，可以说没有不含铬的高速钢，而且几十年来，世界各国列入标准的上百种高速钢中，除个别的钢牌号外，铬的含量均保持在4％左右，没有发生大的变化。
根据以上碳及其它合金元素的特点，Park，Joon.Wook等人【21】研究了高速钢热轧辊的化学成分、显微结构、硬度和磨损特性之间的关系。
结果表明：含有大量钒的高钒高速钢轧辊，因含有大量的高硬度的MC型碳化物而具有最好的耐磨性；只是在热轧时的表面光洁度较差。
为了提高耐磨性，同时兼顾表面光洁度，建议适当降低热轧辊中的钒含量，增加金属元素铬的含量。
另外，建议加入其它合金元素来加强固溶强化和二次硬化作用，提高基体的强韧性，使其有效的保护碳化物。
日本川崎制铁（株）铁钢研究所【22-23】研究了合金元素对C、V 系钢的耐磨性和高温冲击特性的影响。
所用合金成分范围为（%）：C：1.0-3.7，Si：0.5-1.6，Mn：0.3-3.7，Cu：0-2.0，Ni：0.2-4.5，Cr：3.6-9.1，Mo：2.5-6.6，W：0-11.1，V：3.1-8.6，Nb：0-1.8。
结果表明，高碳钒系高速钢的耐磨性基本上由基体上钒系粒状碳化物所决定。
韩国浦项科技大学的Kang、Y.J.等人研究了离心铸造高速钢轧辊中碳和铬对其耐磨性和表面粗糙度的影响，通过在高温下的磨损试验，模拟轧辊在热轧过程中的磨损情况。
磨损试验结果显示，耐磨性随含碳量的增加而增强。
在含有较少量铬的高速钢轧辊中，含有大量的硬质的MC碳化物而使其耐磨性增强，但在轧制过程中，轧辊表面与轧材粘着而产生剥落，使轧辊表面变得非常粗糙。
含有较多铬量的轧辊则拥有比较好的表面光洁度，为了提高耐磨性以及表面光洁度，在用于热轧时建议适当增加铬含量。
表1-1 列出了性能较好的几种高钒高速钢复合轧辊的化学成分。
表 1-1 高钒高速钢复合轧辊外层材料成分w t％高钒系高速钢的凝固组织高钒高速钢的铸态组织为马氏体基体+合金碳化物+奥氏体。
对于凝固组织中除MC型碳化物以外的其它类型碳化物，研究结果有所不同。
宫坂义和的研究结果表明:凝固组织中其它类型的碳化物主要是M6C，M2C 和M7C3。
浜田贵成等在凝固组织中发现了M2C型碳化物，钒(铌)含量对碳化物数量、分布及形态的影响较大。
许多研究结果表明，随钒含量的提高，M C型碳化物数量增加，其形状由不连续网状向颗粒状转变，而且颗粒变得更加细小，呈弥散状分布在晶粒内部，基体组织为混合着的片状马氏体和板条状马氏体。
Okane, Toshimitsu 等人认为，保持了高耐磨性和断裂韧性的高速钢型铸铁，必须控制共晶碳化物MC, M2C, M7C3和M3C。
含钒高速钢的铸态组织的研究主要是围绕碳化物的种类、数量和形态分布展开的，一般都趋向于增加MC型碳化物，而抑制M6C型碳化物，适当控制M7C3型碳化物。
科研工作者测试了Fe-M-C (M：Cr,V,Mo)体系在凝固过程中共晶碳化物的临界温度，即在Fe-Cr-C体系中的M3C和M7C3共晶，在Fe-V-C体系中的VC 共晶，以及在Fe-Mo-C体系中的M6C和M2C共晶的临界温度。
然后估算了共晶碳化物的K值。
讨论了K值与碳化物间生长率之间的关系。
淀川制钢所大阪工厂研究W对高速钢碳化物形成的影响，C量为1.6%，Cr、Mo、V分别为5%时，W在1-3%的范围内变化，碳化物主要是共晶MC和少量的M7C3碳化物；W量超过3%，上述碳化物数量减少，出现针状的M6C型碳化物；W量愈多，M6C 数量愈多；C量为2.1%时，W量小于1.0%时不出现VC，大于1.0%开始出现VC。
W量大于3.0%后出现针状M6C 型碳化物。
但W量小于1.6%时，C量高则VC量高，有利于抑制M6C型碳化物生成。
对于合金元素对高钒高速钢凝固组织的影响，目前已取得一定的成果。
有研究结果表明，高含量的钒和铌(强碳化物形成元素)及高碳对形成MC型碳化物是有利的。
钒（铌）含量对碳化物数量、分布及形态的影响较大。
许多研究结果表明，随着钒含量的提高，MC型碳化物数量增加，其形状由不连续网状向颗粒状转变，且颗粒变得更加细小且弥散分布在晶粒内部，会明显促进层片状M2C型碳化物的形成，抑制骨骼状M6C型碳化物的形成。
钼则可促使层片状M2C型碳化物的形成。
变质处理对高速钢组织和性能的影响向高速钢中加入V、Ti、Nb等强碳化物形成元素,可以在高速钢凝固过程中形成大量弥散的一次块状碳化物,替代部分网状共晶碳化物,使碳化物的形貌和分布得到改善。
H.Sandberg的研究表明,随着Ti加入量的增加,M2高速钢凝固组织中莱氏体量减少,块状碳化物量增加,当Ti含量达到1.0%以上时,可基本消除高速钢中的网状共晶莱氏体,碳化物呈块状弥散分布。
