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CPM REX M4高速鋼
發布時間:2019-07-11 08:01:48 | 瀏覽次數:


CPM REX M4

 

 CPM REX M4是一種具有高耐磨性的特殊用途高速鋼。此種鋼材含有高碳及高釩,具有優良的耐磨性,適合做為冷作沖頭、嵌入模及高速輕切削的切削刀具。加工具有磨耗性的材料時,REX M4明顯地較M2M3有更好的抗磨耗能力。此外,因為CPM REX M4是采用Crucible公司特有之 "粉粒冶金 (CPM) "技術制造的,使其較傳統的M3有更好的研磨性,較傳統的M2有更佳的韌性。

CPM REX M4添加006的硫,在鋼材中形成微細且均勻分布的硫化物,可以改善其機械加工性及研磨性,但對于刃口韌性沒有不良的影響。

CPM REX M4合金成分

碳(C

1.35%

(1.42%)

錳(Mn

0.30%

(0.70%)

硅(Si

0.30%

(0.55%)

鉻(Cr

4.00%

 

釩(V

4.00%

 

鎢(W

5.50%

 

鉬(Mo

4.50%

(5.25%)

硫(S

0.06%

(0.22%)

CPM REX M4應用

沖頭及沖模

鉆頭

粉末冶金模具

分條刀

塑膠模之嵌入模仁

剪切刀

鉸刀

滾輪

拉刀

型刀

螺紋刀及螺絲攻

車刀及刨刀

CPM REX M4鍛造

將鋼材緩慢且均勻加熱至1900-2000(1040-1095),保溫使其內外的溫度一致,再執行鍛造。溫度低于1700(925),需回爐再預熱。鍛造完成后,鋼材應置于石灰或爐內緩慢冷卻。

CPM REX M4退火
CPM REX M4于鍛造后及再硬化之前,必須要先做退火處理。就完全退火而言,將鋼材均勻加熱至160O(870),保溫2小時,然后以不超過每小時25(14)的冷卻速率,于爐內徐冷至1000(540)以下,之后取出空冷或繼續爐冷。
若為恒溫退火,則加熱至160O(870),保溫2小時,然后爐冷至1400(760),保溫4-6小時,之后取出空冷或繼續爐冷。退火處理應在氣氛爐或有保護性質的爐具內執行。

CPM REX M4硬化

習慣上CPM REX M4的硬化處理,需使用二部熱處理爐。第一部爐具是用來預熱至1500-1550(815-845);第二部爐具是使其從預熱溫度迅速升溫至2150-2250(1175-1230)的硬化溫度。

若使用鹽浴爐時,常用的硬化溫度是2125-2225(1160-1220)。高溫鹽浴爐不可以同時在爐內放置過多的工件,否則會造成鹽浴溫度的劇降。
對于切削刀具應該使用硬化溫度范圍的上限溫度;至于冷作加工的沖頭及模具,需要較大的韌性,應該使用硬化溫度范圍的下限溫度。

在沒有氣氛爐或鹽浴爐時,可以使用硼砂來防止脫碳。將鋼材加熱至約300(l50),浸泡在沸騰且飽和的硼砂水溶液內,然后取出干燥,使鋼材表面形成一層薄薄的硼砂膜,之后再執行熱處理。熱處理時使用1550(845)的預熱溫度及2150-2250(1175-1230)的硬化溫度。

CPM REX M4淬火 

淬入油中或1000-1100(540-595)的鹽浴中。當采用油淬火時,對于較大的鋼材或形狀復雜的工件,實務上是實施中斷淬火。將工件淬入油中,待冷至約1000-1100(540-595℃,暗紅色),立即從油中取出放在空氣中自然冷卻。

當采用鹽浴淬火時,工件淬入鹽浴中,需放置足移長的時間,以使工件冷卻至鹽浴的溫度。之后才從鹽浴取出放在空氣中自然冷卻。
通常大型工件的淬火,淬鹽浴所得到的硬度會較中斷油淬者稍低。不論以何種方法淬火,工件必需冷至15O(65)以下或能以手觸摸時,才算是完成淬火處理。

CPM REX M4矯正

任何必須的矯正工作最好在淬火后冷卻至400(205)之前執行。最佳的矯正溫度范圍是800-400(425-205)

CPM REX M4回火

回火作業必需在淬火完成后立即執行,意即鋼材淬火后冷即至15O(65)或能以手觸摸時,需立刻回火。回火溫度是根據實際應用及硬度需求而定,且必需執行三次回火。范例:首先加熱至1025(550)并保溫2小時,冷卻至室溫;再加熱至1025(550)保溫2小時,同樣地冷卻至室溫;最后第三次加熱至1025(550),保溫2小時,冷卻卻至室溫。


CPM REX M4硬度

 

CPM REX M4沖擊韌性

因為CPM REX M4具有較細且均勻分布的碳化物,所以與傳統同類型鋼材比較,具有較細的品粒及較佳的韌性。事實上,CPM REEX M4較傳統的M2工具鋼有更佳的韌性,即使在硬度Rc64-65時,耐磨性及韌性都較傳統的M2M3工具鋼為佳。下表所列是CPM REX M4與傳統M2工具鋼的夏氏沖擊強度(C-Notch Impact Strength)。值得注意的是,較低的硬化效果會明顯地改善CPM REX M4的沖擊韌性。

 

CPM REX M4研磨性

根據現場的經驗發現,CPM REX M4高速鋼的研磨性為傳統同類型鋼材的2-3倍℃PM產品可以有效地改善其研磨性,是與其細致且均勻分布的碳化物有關。

由于CPM產品優升的研磨特性,可以具有以下的好處:改善表面光度、使用較大的研磨速率、減少研磨破損、降低磨輪的損耗率、不需使用鉆石磨輪等等。在某些特殊場合,仍需要請教專業的研磨工程人員。

CPM REX M4物理性質


CPM REX M4熱處理的尺寸變化

CPM REX M4機械加工

硬度BHN225-255

加工性大約是工具鋼W1 (1%C)35

 

 

 

 

 
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