板材CPM Rex54高速钢的性能对比分析

　　特性

　　高硬度

　　CPM Rex54是一种高性能粉末冶金高速钢，其具有很高的硬度。这主要归因于其化学成分中的高碳(C)含量以及多种合金元素的协同作用。高碳含量为形成大量的硬质碳化物提供了基础，而合金元素如钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)和钒(V)等与碳结合，形成了各种类型的复杂碳化物，如WC、Mo₂C、Cr₂₃C₆和VC等。这些碳化物弥散分布在钢的基体中，极大地提高了钢的硬度。在经过适当的热处理后，CPM Rex54的硬度可达到很高水平，能够抵抗在加工或使用过程中的变形。

　　CPM-REX-54是一种新型含钴高速钢，其设计结合了目前流行的高钒M4牌号的耐磨性能和含钴M35/REX 45牌号的红色硬度。CPM Rex 54可作为红色硬度高于M3或M4(添加钴以获得更高的切割速度)不放弃高钒的耐磨性，或作为耐磨性优于M35或Rex 45(磨料用高钒)具有相似的红色硬度。

　　由于CPM的微观结构非常精细和均匀，如果需要，可以添加硫，以提高可加工性。较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进行重磨。CPM工艺确保了额外的硫不会对工具的韧性造成不利影响。

　　典型化学

　　碳：1.48

　　锰：0.30-0.70

　　铬：4

　　钒：3.75

　　钨：5.50

　　钼：5

　　钴：5

　　硫：0.06-0.22

　　典型应用

　　Hobs 拉刀

　　铣刀 铣刀

　　表单工具 Counterbores

　　水 工具钻头

　　冲头/冲模

　　*在较大直径的圆管(如2-9/16“及以上)中添加0.20/.25 S可使小硫化物均匀分散在整个结构中，从而提高可加工性和可研磨性，且不会对韧性产生有害影响。

　　热处理

　　退火：加热至1600F(870C)，保持两小时，缓慢冷却至1000F(540C)，每小时不超过25F(15C)，然后空气或炉内冷却。

　　退火硬度：关于BHN 225/255。

　　消除应力：

　　退火材料-加热至1100-1300F(595-705C)，保持两小时，空气或炉内冷却。

　　硬化材料-加热至低于原始回火温度25-50F(15-30C)，保持两小时，空气或炉内冷却。

　　硬化：(盐或高压真空)

　　预热：加热至1500-1550F(815-845C)，保持足够长的时间以使其平衡。对于真空热处理，建议在1850-1950F(1010-1065C)下额外预热，以尽量减少奥氏体化温度下所需的保持时间。

　　高温：2100-2200华氏度(1150-1205摄氏度)。

　　解渴：快速淬火至1100F(595C)以下，均衡，然后风冷至手温，150F(65C)。盐淬或间断油淬火通常对高速钢具有佳的热处理响应。对于较大的工具，真空淬火可能导致硬度降低1-1.5点HRC。从硬化温度到1100F(595C)以下的快速淬火速度是获得佳结果的关键。

　　脾气：建议在1000F(540C)或更高温度下回火三次，至少两小时。空气完全冷却到室温之间。

　　矫直：好在400-900华氏度(205-485摄氏度)的温度下做。如有可能，好在盐淬火后，回火前矫直。

　　优异的耐磨性

　　由于其高硬度和特殊的碳化物结构，CPM Rex54表现出zhuoyue的耐磨性。在金属加工过程中，无论是切削加工还是耐磨零件的应用，其硬质碳化物能够有效地抵抗磨损。在摩擦过程中，这些弥散分布的碳化物就像微小的“耐磨颗粒”，承担着主要的摩擦和磨损作用，保护钢的基体组织，使得CPM Rex54在长时间的使用过程中，表面磨损量极小。例如，在对硬度较高的金属材料进行切削加工时，刀具的刃口能够保持较长时间的锋利度，减少刀具的磨损。

　　良好的红硬性

　　CPM Rex54在高温环境下具有良好的红硬性。当温度升高时，普通钢材的硬度会迅速下降，而CPM Rex54中的合金元素起到了稳定组织结构的作用。在高温下，这些合金元素抑制了钢的再结晶过程，防止晶粒长大，从而使得钢在较高温度(例如600 - 650°C)下仍然能够保持较高的硬度和切削性能。这一特性使得它在高速切削、热加工等产生大量热量的工艺中表现出色，能够持续保持刀具的切削刃性能或者耐磨部件在高温下的耐磨性能。

　　较好的韧性

　　与一些超高硬度但脆性较大的钢材相比，CPM Rex54具有较好的韧性。尽管其含有大量的硬质碳化物，但通过粉末冶金工艺，其微观结构得到了优化。在钢的基体中，除了硬质碳化物相外，基体组织具有一定的韧性，这种结构使得CPM Rex54在承受冲击载荷或复杂应力状态时，不容易发生脆性断裂。例如，在切削加工中的间断切削工况下，或者在承受突然的冲击力时，能够保持结构的完整性，提高了材料的可靠性和使用寿命。

　　用途

　　刀具制造

　　切削刀具

　　CPM Rex54被广泛用于制造各种切削刀具，如铣刀、车刀、钻头等。在铣削加工中，对于难加工材料，如不锈钢、耐热合金、钛合金等，CPM Rex54制成的铣刀凭借其高硬度、耐磨性和红硬性，能够高效地去除材料，并且在高速切削时，由于其良好的红硬性，刀具刃口能够保持锋利，减少刀具的更换频率，提高加工效率和加工精度。车刀在车削加工过程中，同样可以利用其高硬度和韧性，适应不同的切削参数，对轴类、盘类零件进行高精度的加工。钻头方面，在钻削硬度较高的材料时，其硬度和耐磨性能够确保钻头顺利钻进材料，减少钻头的磨损和折断风险。

　　木工刀具

　　在木工行业中，也可用于制造木工刀具，如锯片和刨刀等。木材中可能含有硬节等较硬的部分，CPM Rex54的高硬度和韧性能够保证刀具在切割木材时顺利通过这些硬节，同时保持刀具的使用寿命，减少频繁更换刀具的成本。

　　模具制造

　　冷作模具

　　适合制造冷作模具，如冷冲模、冷镦模等。在冷冲压加工中，模具需要承受巨大的压力和摩擦力，CPM Rex54的高硬度和耐磨性能够保证模具的型腔和刃口在长时间使用过程中不发生明显磨损，从而确保冲压件的尺寸精度和表面质量。例如，在汽车零部件的冷冲压生产中，使用CPM Rex54制造的模具可以稳定地生产出大量合格产品。

　　热作模具

　　在热作模具领域，如热锻模、压铸模等方面有广泛应用。由于其红硬性和良好的韧性，在热锻过程中，能够承受高温、高压和复杂的应力状态，保证模具的使用寿命和锻件的成型质量。在压铸模中，也能够适应高温金属液的冲击和填充过程中的压力，确保压铸过程的顺利进行。