材料簡介
PM23是一種采用粉末冶金工藝制造的高性能高速鋼,它屬于鎢鉬系高釩高速鋼,在傳統(tǒng)高速鋼M2,SKH-9等成分基礎上增加碳和釩的含量,并結合粉末冶金技術,使其在韌性、耐磨性、紅硬性和可磨削性之間達到了優(yōu)異的平衡。
與傳統(tǒng)的熔鑄高速鋼相比,PM23的粉末冶金制造過程使其內(nèi)部組織更加均勻、碳化物顆粒更細小且分布更均勻,這徹底解決了傳統(tǒng)工藝中易出現(xiàn)的碳化物偏析問題,因此,PM23被廣泛認為是制造高負荷、高耐磨性切削刀具、冷作工模具以及需要極高耐磨性零部件的理想材料之一。
化學成分
PM23的化學成分(典型值,重量百分比%)如下:
元素 | C | Cr | Mo | W | V |
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含量 (%) | 1.28 | 4.1 | 5.0 | 6.4 | 3.1 |
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C:提供高硬度和耐磨性。
Cr:提高淬透性和抗氧化能力。
Mo、W:貢獻材料的紅硬性和二次硬化能力,使其在高溫下仍能保持高硬度。
V:形成非常堅硬且耐磨的碳化物,顯著提高材料的耐磨粒磨損能力。
各個國家比較標準
法 國:埃赫曼 ASP23
奧地利:博 樂 S790
瑞 典:一勝百 ASSAB PM23
日 本: JIS SKH53
美 國: AISI M3:2
德 國: W.Nr. 1.3395
材料特性
PM23通過適當?shù)臒崽幚砗螅ㄍǔ榇慊?多次回火),能夠展現(xiàn)出以下卓越的特性:
①高硬度:熱處理后硬度可達HRC:64-66 ,為切削和耐磨提供基礎。
②耐磨性高:得益于高含量的、均勻分布的釩碳化物,其耐磨性,尤其是耐磨粒磨損的性能,遠優(yōu)于普通高速鋼。
③優(yōu)異的韌性:粉末冶金工藝消除了粗大且不均勻的碳化物,避免了應力集中點,因此高硬度下仍能保持良好的韌性,抗崩刃能力強。
④出色的紅硬性:在高溫下(可達600°C以上)仍能保持較高的硬度,適用于高速切削等會產(chǎn)生大量熱量的工況。
⑤良好的可加工性:退火狀態(tài)下,其可加工性(如車、銑)尚可。更重要的是,其可磨削性和可拋光性非常出色,這對于制造精密復雜的刀具和需要鏡面拋光的模具至關重要。
⑥尺寸穩(wěn)定性:極其優(yōu)秀。其均勻的微觀結構確保了熱處理時變形量小、方向性弱,且各向同性,使加工尺寸精準可控。
在長期使用中,它能抵抗蠕變和疲勞,保持型腔精度。同時,優(yōu)良的紅硬性使其在高溫下依然穩(wěn)定,不易軟化變形。
加之內(nèi)部殘余應力低,從制造到整個生命周期都能維持高精度與形狀,從而延長工模具壽命。
典型應用
基于上述特性,PM23主要應用于制造要求高耐磨性和適當韌性的工模具,特別是在傳統(tǒng)高速鋼容易快速磨損或崩刃的場合。
在切削刀具領域的應用:
齒輪刀具:滾刀、插齒刀、剃齒刀。
拉刀:內(nèi)孔拉刀、花鍵拉刀。
銑刀:特別是加工高硬度材料(如淬火鋼、高溫合金)的立銑刀、成型銑刀。
鉆頭和絲錐:用于加工難加工材料的高性能鉆頭和絲錐。
成型車刀和刨刀。
在工模具領域的應用:
冷作模具:高磨損條件下的沖頭、凹模、冷鐓模、擠壓模、粉末冶金壓模。
精沖模具:對刃口耐磨性和韌性要求極高的精沖模。
拉伸模和彎曲模:特別是用于加工高強鋼或表面硬化材料的模具。
模具鑲件和頂針:需要高耐磨性的精密部件。
塑料成型機零件:螺桿、料筒、噴嘴、注射頭、單向抑反環(huán)形閥、制粒刀、粉碎刀等。
受到磨粒磨損的塑料模具:半導體IC模具、如封裝模、滑塊。
其它:牙板、滾絲輪、軋輥等。
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