CPM M35高速钢是一种采用粉末冶金工艺制造的钴合金化高速钢,以其优异的硬度、红硬性、耐磨性和韧性,广泛应用于航空航天、精密齿轮制造、重型切削系统、医疗器械加工、模具超精加工及特种成形工具等领域。
一、化学成分
CPM M35高速钢的主要化学成分(质量分数)如下:
碳(C):0.87%~0.95%(部分资料显示为0.90%~1.05%或约1.25%~1.50%,但主流范围集中在0.87%~0.95%)
钨(W):5.50%~6.50%(部分资料显示为5.50%~6.75%或约1.25%~1.75%,但主流范围集中在5.50%~6.50%)
钼(Mo):4.50%~5.50%
钴(Co):4.50%~5.50%(部分资料显示为约5.00%~6.00%,但主流范围集中在4.50%~5.50%)
铬(Cr):3.75%~4.50%(部分资料显示为约3.75%~4.75%,但主流范围集中在3.75%~4.50%)
钒(V):1.75%~2.05%(部分资料显示为约1.80%~2.30%,但主流范围集中在1.75%~2.05%)
二、性能特点
高硬度:CPM M35高速钢经过适当的热处理后,硬度可达到64~66HRC,甚至更高。这种高硬度使得它在切削加工中能够有效地切削硬度较高的材料,如合金钢、不锈钢等。
高红硬性:CPM M35高速钢在高温下仍能保持较高的硬度。例如,在600℃时,其硬度仍能保持在62HRC左右。这一特性使得它在高速切削或重切削等加工工艺中,能够长时间工作而不会因为硬度下降而导致刀具失效。
高耐磨性:由于钢中含有大量的硬碳化物颗粒,如WC、MoC、VC等,这些碳化物硬度极高,弥散分布在钢的基体中,能够有效地抵抗磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损。
良好的韧性:CPM M35高速钢具有相对较好的韧性,这得益于其合理的合金成分设计,特别是钼元素对降低回火脆性的作用以及钒碳化物的弥散强化作用。这种高韧性使得刀具在承受较大的切削力或冲击时不容易发生断裂,提高了刀具的可靠性。
优异的热导率:CPM M35高速钢的热导率较高,有助于在切削过程中快速散热,减少刀具的热变形和磨损。
三、应用领域
航空航天领域:用于制造镍基合金涡轮叶片精铣刀、钛合金结构件深孔钻等高端切削工具。
精密齿轮制造:用于制造汽车变速箱滚齿刀、风电齿轮珩磨工具等精密齿轮加工工具。
重型切削系统:用于制造大型铸件粗镗刀片、轧辊修模刨刀等重型切削工具。
医疗器械加工:用于制造骨科植入物车削刀具、手术钻头精密磨削等医疗器械加工工具。
模具超精加工:用于制造玻璃模具镜面铣削、精密压铸模电极等模具超精加工工具。
特种成形工具:用于制造高温合金旋压辊、复合材料成形模等特种成形工具。
四、热处理工艺
CPM M35高速钢的热处理工艺对其性能具有重要影响。典型的热处理工艺包括:
预热:加热至450~500℃,以减少热处理过程中的热应力。
奥氏体化:加热至1190~1230℃,使钢材完全奥氏体化。
淬火:采用油冷或气冷方式进行淬火,以获得高硬度的马氏体组织。
回火:在550~580℃下进行回火处理,通常进行2~3次回火,每次回火时间不少于2小时。回火处理可以消除淬火应力,提高钢材的韧性和尺寸稳定性。


