板材CPM Rex54高速鋼的性能對比分析

　　特性

　　高硬度

　　CPM Rex54是一種高性能粉末冶金高速鋼，其具有很高的硬度。這主要歸因于其化學成分中的高碳(C)含量以及多種合金元素的協同作用。高碳含量為形成大量的硬質碳化物提供了基礎，而合金元素如鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)和釩(V)等與碳結合，形成了各種類型的復雜碳化物，如WC、Mo?C、Cr??C?和VC等。這些碳化物彌散分布在鋼的基體中，極大地提高了鋼的硬度。在經過適當的熱處理后，CPM Rex54的硬度可達到很高水平，能夠抵抗在加工或使用過程中的變形。

　　CPM-REX-54是一種新型含鈷高速鋼，其設計結合了目前流行的高釩M4牌號的耐磨性能和含鈷M35/REX 45牌號的紅色硬度。CPM Rex 54可作為紅色硬度高于M3或M4(添加鈷以獲得更高的切割速度)不放棄高釩的耐磨性，或作為耐磨性優于M35或Rex 45(磨料用高釩)具有相似的紅色硬度。

　　由于CPM的微觀結構非常精細和均勻，如果需要，可以添加硫，以提高可加工性。較高的硫含量使工具制造商易于制造，而工具使用者可更容易地進行重磨。CPM工藝確保了額外的硫不會對工具的韌性造成不利影響。

　　典型化學

　　碳：1.48

　　錳：0.30-0.70

　　鉻：4

　　釩：3.75

　　鎢：5.50

　　鉬：5

　　鈷：5

　　硫：0.06-0.22

　　典型應用

　　Hobs 拉刀

　　銑刀 銑刀

　　表單工具 Counterbores

　　水 工具鉆頭

　　沖頭/沖模

　　*在較大直徑的圓管(如2-9/16“及以上)中添加0.20/.25 S可使小硫化物均勻分散在整個結構中，從而提高可加工性和可研磨性，且不會對韌性產生有害影響。

　　熱處理

　　退火：加熱至1600F(870C)，保持兩小時，緩慢冷卻至1000F(540C)，每小時不超過25F(15C)，然后空氣或爐內冷卻。

　　退火硬度：關于BHN 225/255。

　　消除應力：

　　退火材料-加熱至1100-1300F(595-705C)，保持兩小時，空氣或爐內冷卻。

　　硬化材料-加熱至低于原始回火溫度25-50F(15-30C)，保持兩小時，空氣或爐內冷卻。

　　硬化：(鹽或高壓真空)

　　預熱：加熱至1500-1550F(815-845C)，保持足夠長的時間以使其平衡。對于真空熱處理，建議在1850-1950F(1010-1065C)下額外預熱，以盡量減少奧氏體化溫度下所需的保持時間。

　　高溫：2100-2200華氏度(1150-1205攝氏度)。

　　解渴：快速淬火至1100F(595C)以下，均衡，然后風冷至手溫，150F(65C)。鹽淬或間斷油淬火通常對高速鋼具有佳的熱處理響應。對于較大的工具，真空淬火可能導致硬度降低1-1.5點HRC。從硬化溫度到1100F(595C)以下的快速淬火速度是獲得佳結果的關鍵。

　　脾氣：建議在1000F(540C)或更高溫度下回火三次，至少兩小時。空氣完全冷卻到室溫之間。

　　矯直：好在400-900華氏度(205-485攝氏度)的溫度下做。如有可能，好在鹽淬火后，回火前矯直。

　　優異的耐磨性

　　由于其高硬度和特殊的碳化物結構，CPM Rex54表現出zhuoyue的耐磨性。在金屬加工過程中，無論是切削加工還是耐磨零件的應用，其硬質碳化物能夠有效地抵抗磨損。在摩擦過程中，這些彌散分布的碳化物就像微小的“耐磨顆粒”，承擔著主要的摩擦和磨損作用，保護鋼的基體組織，使得CPM Rex54在長時間的使用過程中，表面磨損量極小。例如，在對硬度較高的金屬材料進行切削加工時，刀具的刃口能夠保持較長時間的鋒利度，減少刀具的磨損。

　　良好的紅硬性

　　CPM Rex54在高溫環境下具有良好的紅硬性。當溫度升高時，普通鋼材的硬度會迅速下降，而CPM Rex54中的合金元素起到了穩定組織結構的作用。在高溫下，這些合金元素抑制了鋼的再結晶過程，防止晶粒長大，從而使得鋼在較高溫度(例如600 - 650°C)下仍然能夠保持較高的硬度和切削性能。這一特性使得它在高速切削、熱加工等產生大量熱量的工藝中表現出色，能夠持續保持刀具的切削刃性能或者耐磨部件在高溫下的耐磨性能。

　　較好的韌性

　　與一些超高硬度但脆性較大的鋼材相比，CPM Rex54具有較好的韌性。盡管其含有大量的硬質碳化物，但通過粉末冶金工藝，其微觀結構得到了優化。在鋼的基體中，除了硬質碳化物相外，基體組織具有一定的韌性，這種結構使得CPM Rex54在承受沖擊載荷或復雜應力狀態時，不容易發生脆性斷裂。例如，在切削加工中的間斷切削工況下，或者在承受突然的沖擊力時，能夠保持結構的完整性，提高了材料的可靠性和使用壽命。

　　用途

　　刀具制造

　　切削刀具

　　CPM Rex54被廣泛用于制造各種切削刀具，如銑刀、車刀、鉆頭等。在銑削加工中，對于難加工材料，如不銹鋼、耐熱合金、鈦合金等，CPM Rex54制成的銑刀憑借其高硬度、耐磨性和紅硬性，能夠高效地去除材料，并且在高速切削時，由于其良好的紅硬性，刀具刃口能夠保持鋒利，減少刀具的更換頻率，提高加工效率和加工精度。車刀在車削加工過程中，同樣可以利用其高硬度和韌性，適應不同的切削參數，對軸類、盤類零件進行高精度的加工。鉆頭方面，在鉆削硬度較高的材料時，其硬度和耐磨性能夠確保鉆頭順利鉆進材料，減少鉆頭的磨損和折斷風險。

　　木工刀具

　　在木工行業中，也可用于制造木工刀具，如鋸片和刨刀等。木材中可能含有硬節等較硬的部分，CPM Rex54的高硬度和韌性能夠保證刀具在切割木材時順利通過這些硬節，同時保持刀具的使用壽命，減少頻繁更換刀具的成本。

　　模具制造

　　冷作模具

　　適合制造冷作模具，如冷沖模、冷鐓模等。在冷沖壓加工中，模具需要承受巨大的壓力和摩擦力，CPM Rex54的高硬度和耐磨性能夠保證模具的型腔和刃口在長時間使用過程中不發生明顯磨損，從而確保沖壓件的尺寸精度和表面質量。例如，在汽車零部件的冷沖壓生產中，使用CPM Rex54制造的模具可以穩定地生產出大量合格產品。

　　熱作模具

　　在熱作模具領域，如熱鍛模、壓鑄模等方面有廣泛應用。由于其紅硬性和良好的韌性，在熱鍛過程中，能夠承受高溫、高壓和復雜的應力狀態，保證模具的使用壽命和鍛件的成型質量。在壓鑄模中，也能夠適應高溫金屬液的沖擊和填充過程中的壓力，確保壓鑄過程的順利進行。