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发表于 2008-12-28 20:52
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M4是一种高钒高速钢,粉未钢CPM M4是常规M4的高碳改良型,当作为切削和冷作用途时,具有比高速钢M2或M3有更好的耐磨性和韧性。
高碳(HC),在真空或有保护气氛热处理条件下,或者大断面工具钢可获得最佳的硬化效果,至于高硫(HS)是为了改善大直径棒材的机械加工和磨削能力。
粉末钢CPM M4产品很均匀、高品质、体现在尺寸更稳定,可磨削性和韧性更好。
高速钢性能对照表
一般用途 含钒系列 含钴系列 不含钴 超级高速钢
图示: 耐磨性 红硬性 ●韧性 ○传统产品韧性
一,典型应用:
拉刀
铣刀
齿轮滚刀
轧辊
成型刀
冲压凸模
剃齿刀
凹模
二,化学成分:
碳C 1.42%
铬Cr 4.00%
钒V 4.00%
钼Mo 5.25%
钨W 5.50%
锰Mn 0.30%(0.70%)
硫S 0.06%(0.22%)
* CPM M4性能
三,物理性能:
◆ 弹性模量 :
214X103 MPa
◆密度: 7.97 g/cm3
◆热胀系数:
温度°С mm/mm/°С
40-260 11.5X10-6
40-425 11.8X10-6
40-540 12.1X10-6
◆热传导:
温度°С W/m- °k
22 18.99
100 20.82
200 22.95
300 23.96
400 24.71
500 25.58
540 26.09
可磨削性
四,机械加工和磨削能力:
与通常高速钢一样,可顺利磨削。在退火状态下,机械加工能力相当于碳素工具钢(如T10)的1/2。
由于粉末钢CPM M4碳化物分布均匀且细小,所以它比传统高速钢更具优异的磨削性,传统高速钢所使用的磨轮,对CPM钢同样适用。
五,热处理:
◆临界温度:840°С
◆锻制 :1095-1150°С,不低于930°С停锻,锻后缓冷.
◆退火: 加热到870°С,保持2小时 ,以≤15°С/小时的速度,冷至540°С,然后炉冷或静止空气冷却至室温.
退火硬度 BHN 225-255
◆消除应力
●退火工件 加热到595-700°С,保持2小时,炉冷或静止空气冷却至室温.
●硬化工件:加热到比回火温度低15°С,保持2小时,炉冷或静止空气冷却至室温.
◆矫直:在200-430°С温矫为好.
◆硬化
●预热:820-845°С,均匀化。在真空或气氛下热处理,建议在1010-1040°С二次预热.
●奥氏体化:1025-1205°С保持30-45分钟。切削刀具用1175-1205°С,冷作模具钢用1025-1160°С
●淬火:空淬或至少2bar压力气淬至50°С以下。或者淬入540С°盐浴/油,并空冷至50°С以下。
实践中盐浴处理会获得硬化状态下的最大韧性。在1010-750°С区间真空或气氛淬火其冷却速度亦能获得最佳的热处理效果。
◆回火:最低540°С 回火二次,当从≥1150°С加热淬火,需三次回火,每次回火时间至少保持2小时,回火之间要冷却到室温。
◆尺寸变化:+0.15%
六,热处理硬度
淬火加热温度 1025°С 1080°С 1120°С 1150° С 1175°С 1205°С
最小保温时间(分钟) 45 30 20 15 10 5
淬后硬度HRC 59.5 62.5 64.5 65 65 63.5
韧性最大,并有效消除应力的最佳热处理工艺
550℃回火HRC 58 60.5 62 63 64.5 65.5
565℃回火HRC 57.5 59.5 61 62 63.5 64.5
540℃回火HRC 58.5 61 62.5 63.5 65 66
595℃回火HRC 54 56 58.5 60 61.5 62.5
620℃回火HRC 50 53 55 56 58 59
650℃回火HRC 44 48 51 52 54 55
最少回火次数 2 2 2 3 3 3
结果可因硬化方法和截面尺寸不同而改变,盐浴或油淬硬度最高,真空或大气冷却可能低1-2HRC
回火硬度曲线图
540°С 565°С 595°С 620°С 650°С
七,韧性:
根据实际使用和硬度要求,降低淬火温度,可增加韧性。
八,表面处理:
CPM M4由于它回火温度>540°С,适合氮化,PVD涂层及类似表面处理。CVD涂层温度超过临界温度,结果难以预测。
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