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美国CPM 10V粉末钢热处理工艺图 实测成分数据

 发布时间:2021-10-29 点击量:830

美国CPM 10V粉末钢

熔炉斯伯Crucible

高耐磨高韧性粉末工具钢



粉末钢CPM 10V是美国熔炉斯伯(Crucible)公司,采用粉末冶炼工艺,研发的高钒工具钢,提高钒的含量,使其具备*耐磨性的同时,仍具优良韧性和机械加工性.自从1978年问世以来,成为举世*并成为高耐磨产业工具的标准.由于优异的耐磨和良好的韧性,使其成为应用于冷作用途替代硬质合金和高耐磨性材料.特别是工具的韧性无法满足要求时和考虑工具性价比的情况下,更应该选择CPM10V。

粉末工具钢CPM10V具有高质量、高均匀性,超级的尺寸稳定性,优异的磨削性和韧性。

●CPM10V的应用:冲压或锻造工具;冲压凸模和凹模;粉末压实工具;冲切和穿孔模;工业刀片和剪切刀;木材加工工具;塑料模具镶嵌件;塑料注射筒衬;磨损部件。

化学成分(%):                        

 碳C 2.45%;铬Cr 5.25%;钒V 9.75%;钼Mo 1.3%.

●CPM10V物理性能:

◆弹性模量 : 221X103 MPa

 ◆密度:     7.418 g/cm3

◆热传导:  

 温度°С      W/m- °k

21          20.39

100        21.54

300        24.85

500        26.30

◆热胀系数:                                   

 温度°С    mm/mm/°С                    

 21-93      10.7X10-6

21-260     11.1X10-6

21-427     11.8X10-6

21-593     12.3X10-6

●CPM10V机械加工和磨削能力:

退火态机加工能力类似于T15(W12MoCr4V5Co5)高速钢,可用高速钢的磨削装备磨削.'SG'型氧化铝磨轮或CBN (立方氮化硼)磨轮对CPM 10V适用.

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 255-277

◆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:200-430°С温矫。

◆硬化

●预热:815-845°С均匀化,在真空或气氛状态下热处理,建议1010-1040°С二次预热.

●奥氏体化:1010-1175°С保持30-45分钟.

●淬火 :空淬或至少2bar压力气淬至50°С以下,或者淬入540°С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 :低540°С 回火二次,每次保持2小时

◆尺寸变化:+0.03%至+0.05%

◆推荐热处理制度:在1120С° 奥氏体化,保温30-45分钟后淬火.550С°回火三次,可获得韧性和耐磨性的最佳组合。

目标硬度HRC60.奥氏体化温度高,能获得高硬度,但韧性稍有降低。较低的奥氏体化温度可得到最高的韧性.

●CPM10V韧性:

根据实际使用的硬度要求,降低淬火温度,可增加韧性。.

保证碳化物充分破碎、细化并均匀分布(见图),历来是高速钢生产工艺和提高质量的关键问题,为此,高速钢应采用低温浇铸工艺,选择良好锭型,并根据钢材规格选用足够大的压缩比,中国自1965年以来采用扁锭生产高速钢,其优点为显zhu加快钢锭凝固速度,从而改善了钢材的碳化物不均匀度和低倍组织,大尺寸钢材多采用电渣重熔钢锭,锻造开坯、轧制成材的工艺有利于提高质量,高速钢的热加工温度、变形量和退火制度,对钢材的热处理性能,尤其是对淬火后的晶粒度有明显的影响,须严加控制,热加工中如终锻(轧)温度过高,变形量不足或已经过一次淬火,但未经充分退火又进xing第二次淬火,会出现特殊闪光的萘状断口,从而显zhu降低钢的韧性,使刀具脆崩。


近年来还采用快锻液压机开坯、精锻机成材的新工艺,高速工具钢性能分析高速钢需通过特殊的热处理才能获得所需的性能,一般淬火温度均接近这种钢的熔化温度,例如高钨钢为1270~1290℃,钨钼钢为1210~1240℃,高钼钢为1180~1210℃,一般采用540~560℃回火三次,以得到二次硬化的*佳效果,对韧性和红硬性有不同要求时,可适当调整淬火温度,粉末冶金高速钢可保证碳化物细小和均匀分布,对改善高碳高钒高速钢的磨削性、改进热加工性,减少淬火变形以及提供碳化物质量优异的大尺寸钢材确有*优点;可以生产出合金含量更高和切削能力较大的高速钢,近年来高速钢刀具的真空热处理获得广泛应用;刀具的yangdan化、碳danyang共渗等表mian化学热处理。


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