碳化物对高速钢的性能起着关键作用，其类型、数量、分布的均匀性、形状大小等都会影响钢的质量，对高速钢的各项性能产生重要影响。相对于通用型高速钢而言，低合金高速钢W、Mo等碳化物形成元素含量较低(钨当量[W]＝5%～12%)，而碳含量较高(≥1.0wt%)，在热加工及热处理过程中，碳化物的数量、类型及转变方式有其自身的特点，决定了低合金高速钢的各种性能特点，因而对低合金高速钢中碳化物的研究对于钢种的开发具有重要的意义。
实验用钢为某厂自行研发的低合金高速钢(简称DH钢)及通用型高速钢M2，主要化学成分见表1。
表1 实验用钢的化学成分(质量分数，% )
钢号
C
W
Mo
Cr
V
Cp
Ac
DH
1.05
4.20
2.10
4.20
4.50
0.77
1.36
M2
0.88
6.07
4.85
4.10
1.89
0.99
0.88
冶炼在1t中频感应炉中进行，浇铸成锭后进行电渣重熔。重熔锭经锻造、轧制后进行完全退火，之后分别对两种高速钢采用不同的工艺进行淬火及回火处理。DH钢淬、回火工艺为1170℃淬火＋540℃×3h三次回火，M2钢为1230℃淬火＋560℃×3h三次回火。
热处理完成后对两种高速钢退火态及淬火、回火态中的碳化物进行XRD分析。用于检测的碳化物粉末试样采用电解分离的方法制备，电解分离出的碳化物粉末经过滤、烘干并称重后进行XRD检测。用洛氏硬度计测试两种高速钢的淬火及回火硬度，冲击韧度的测量采用摆锤式冲击试验机进行无缺口冲击试验，试样尺寸为10mm×10mm×55mm，每组5个试样。红硬性的测试方法是将试样在回火炉中分别加热至600、625和650℃并保温4h，冷却至室温测定其洛氏硬度。同时利用扫描电镜及透射电镜对DH钢中的碳化物形貌进行观察。
DH钢尽管合金元素含量低，但可以通过提高碳饱和度形成较多的碳化物，使淬火过程中溶入较多的C及合金元素，同时回火时析出大量与基体共格的二次碳化物，使DH钢具有较高的硬度。DH钢经1170℃淬火后，未溶碳化物数量为4.5wt%，在保证足够的合金固溶量的同时，又可以使淬火奥氏体晶粒度保持在11级左右，540℃×3h三次回火后硬度可达65.5HRC，冲击韧度适中，综合性能良好，完全可以满足刀具生产的要求。DH钢的成分配置完全符合高速钢的最佳合金化原理，在节约大量合金元素的同时，又保证了较高的综合性能，具有较好的开发及应用前景。
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