高速钢是制造加工工具的传统基础材料，具有高硬度、高耐磨性、优异的红硬性等优点，广泛应用于制造各种高速切削工具等。现代切削加工业的发展，要求高速钢必须具有高的性能和低的成本，但开前生产的高速钢还未能达到此要求：一方面，以碳化物粗大、分布不均匀为特征的组织均匀性问题严重影响了高速钢的性能，是高速钢亟待解决的突出问题之一：另一方面，国内高速钢生产仍沿用传统模铸制造工艺，生产效率低，生产成本较高。　　 本文以应用最为广泛的M2高速钢为对象，研究了高速钢碳化物控制技术，主要通过控制凝固冷却速度和微合金元素处理来改变共晶碳化物的形态及分布，最终提高高速钢的组织均匀性和性能；同时，结合江苏天工集团的实际生产，在线研究了高速钢的连铸生产工艺，并就碳化物控制技术应用于实际生产的可行性进行了初步探讨。主要研究结果如下：　　 凝固冷却速度加快或Ca微合金化处理，可细化高速钢铸态组织，改善莱氏体分布均匀性，并使M2C共晶碳化物形态由平直片状变为弯曲纤维状。尽管片状和纤维状碳化物具有相同的晶体结构，但二者的微观结构特征有明显差别：前者存在微孪晶、堆垛层错等缺陷，片层之问具有不同的晶体取向，而后者晶体缺陷极少，晶体取向基本一致。M2C碳化物高温加热后会发生分解、溶解、断开和球化等过程，但片状和纤维状碳化物表现出不同的形态演变行为：与片状M2C相比，纤维状M2C碳化物的热分解过程和热稳定性发生改变，更易发生分解、断开和球化，使碳化物尺寸明显细化，即使经过锻压变形后，这种效果仍旧存在。因此，M2高速钢铸锭中形成纤维状M2C碳化物可在高温锻造加工后获得碳化物细小、均匀分布的组织，从而提高高速钢的性能。　　 稀土处理可以改善碳化物分布，但在细化碳化物尺寸方面的作用不大。研究表明，稀土对M2C共晶碳化物形态无明显影响，在一定程度上促进M6C共晶碳化物形成。与M2C相比，M6C碳化物加热不分解，形变后不易破碎，不利于碳化物形态的改善。　　 分析探讨了M2C共晶碳化物的微观生长过程和形态变化机理。凝固冷却速度加快或Ca处理，增大凝固过冷度：一方面促使M2C固—液界面形态由微观光滑界面变为粗糙界面，生长方式由各向异性的侧面扩展长大变为连续长大；另一方面γ相生长速度加快，迫使M2C通过频繁弯曲和分枝来抑制γ相的长大。两方面共同作用导致M2C形态由片状变为纤维状。Ca和稀土对共晶碳化物形成影响的差异与二者在钢中的存在形式不同有关。稀土主要存在于稀土夹杂物中，根据Bramfitt的二维点阵错配度模型，稀土夹杂物与M6C碳化物的点阵错配度为2.6％，是有效形核基底，从而促进M6C碳化物形成。　　 从热力学和动力学角度分析了M2C碳化物高温加热时的形态演变过程。结果表明，碳化物断开和球化阶段决定了碳化物的最终形态和尺寸。与片状碳化物相比，纤维状碳化物由于表面曲率高，形态变化的动力学驱动力较大，因此加热时更易发生断开和球化。　　 初步探讨了碳化物控制技术应用于高速钢实际工业生产的可行性。结果表明，采用水冷工艺和Ca处理，可使M2高速钢铸锭获得纤维状M2C碳化物，这说明碳化物控制技术应用　　 在线研究了高速钢连铸生产工艺。在对缺陷样品进行大量统计分析的基础上，研究了主要工艺参数对高速钢连铸的影响规律。结果表明，中问包钢水浇注温度、拉坯工艺和冷却工艺是影响高速钢连铸稳定性和铸坯质量的关键因素，生产中需要予以严格控制。