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摘要
目的 改善M2高速钢表面组织，提高其耐磨性和红硬性。方法利用强流脉冲电子束（HCPEB）进行M2高速钢表面辐照改性处理，工作参数包括加速电压25kV，脉冲宽度2.5μs，能量密度4J/cm2，脉冲次数3、8和15次。利用MEF-4型光学显微镜和Zygo9000型3D表面光学轮廓仪观察辐照前后样品表面形貌，XRD-6000型X射线衍射仪分析改性层组成，DMH-2LS型努氏显微硬度计测量样品表面和截面硬度，CFT-I型摩擦磨损试验机测量表面耐磨性能，在600℃下保温1h后空冷，测量样品表面硬度变化用以比较红硬性。结果HCPEB改性M2高速钢样品表面重熔并出现熔坑，随脉冲次数增加，熔坑数量减少且尺寸增加，表面粗糙度下降，15次脉冲处理样品表面形成大量孪晶，熔坑内部出现熔孔和微裂纹。重熔层组织细化致密，碳化物类型改变，碳化物颗粒尺寸减小，残余奥氏体数量增加。相对于未改性样品，15次脉冲处理样品表面硬度提高～53.5%，磨损体积减小～16.5%，红硬性提高～19.2%。结论HCPEB可有效改善M2高速钢表面组织，使表面显微硬度、耐磨性和红硬性指标均有明显提高。
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单位大连理工大学; 材料科学与工程学院
