CPM Rex M4高速钢在汽车模具精密加工

　　CPM Rex M4 粉末冶金高速钢技术解析

　　一、产品定位与核心优势

　　CPM Rex M4是美国Crucible公司开发的钼系高性能粉末冶金高速钢，采用专利的CPM（Crucible Particle Metallurgy）工艺制造，具有以下突出特点：

　　超高耐磨性：含8%钒形成大量MC型碳化物

　　优异红硬性：600℃时仍保持60HRC以上硬度

　　良好韧性：相比传统高钒钢提升30%冲击韧性

　　均匀组织：碳化物尺寸≤2μm且分布均匀

　　CPM Rex M4粉末高速钢，提高工具的耐磨性。它的高钒和高碳含量在冷加工冲床、模具镶件和高速轻切削切削应用中提供了优异的抗凹陷性和耐磨性。它的设计目的是提高性能与磨料工作，表现出好的耐磨性。

　　CPM Rex M4

　　化学成分：

　　C：1.3

　　Mn：0.3

　　Si：0.3

　　S：≤0.030

　　P：≤0.030

　　Cr：4

　　Mo：4.5

　　V：34

　　W：5.5

　　三、关键性能参数

　　性能指标典型值测试标准

　　淬火硬度64-66 HRCASTM E18

　　抗压强度4200 MPaISO 13314

　　断裂韧性20 MPa·m¹/²ASTM E399

　　热导率24 W/(m·K)ASTM E1461

　　比热容460 J/(kg·K)ASTM E1269

　　四、典型应用领域

　　1. 金属切削刀具

　　难加工材料刀具：钛合金、高温合金专用铣刀

　　齿轮加工刀具：硬质合金齿轮的刮削刀具

　　螺纹加工：高强度不锈钢的丝锥

　　木工刀具：高密度纤维板加工刀具

　　2. 模具制造

　　精密冲裁模：硅钢片高速冲裁(>500次/分钟)

　　冷锻模具：汽车变速箱齿轮精锻模

　　挤压模具：铜合金管材热挤压模芯

　　注塑模具：含矿物填料塑料的耐磨镶件

　　3. 特种机械零件

　　石油钻探用轴承套圈

　　造纸机械的脱水元件

　　粉末冶金成型模冲头

　　五、热处理工艺规范

　　1. 推荐热处理流程

　　复制代码1. 预热：850℃ × 30min（保护气氛）2. 奥氏体化：1205℃ × 15min（真空炉）3. 淬火：高压气淬(6bar氮气)或盐浴淬火4. 深冷处理：-80℃ × 4h（可选）5. 回火：560℃ × 2h × 3次

　　2. 工艺控制要点

　　奥氏体化温度公差±5℃

　　淬火冷却速率≥50℃/s

　　每次回火后需冷却至室温

　　终硬度控制在65±1 HRC

　　六、加工技术指南

　　1. 磨削加工参数

　　加工类型砂轮类型线速度(m/s)进给量(mm/pass)

　　粗磨CBN #180-22018-220.04-0.08

　　精磨CBN #400-60015-180.01-0.03

　　抛光金刚石#800-100010-120.005-0.01

　　2. 电加工建议

　　电火花加工时使用石墨电极

　　推荐参数：Ip=12A, Ton=50μs

　　线切割使用0.25mm镀锌丝

　　加工后需进行去应力回火(400℃×2h)

　　七、典型应用案例

　　案例1：航空钛合金结构件加工

　　刀具类型：φ12mm四刃立铣刀

　　加工参数：

　　切削速度：80m/min

　　每齿进给：0.08mm/tooth

　　轴向切深：8mm

　　使用效果：

　　刀具寿命：连续加工120分钟

　　表面粗糙度：Ra 0.6μm

　　案例2：汽车同步器齿环精冲模

　　模具要求：

　　冲裁材料：20CrMnTi(HRC58-62)

　　料厚：6mm

　　模具寿命要求：50万次

　　实际表现：

　　刃口磨损量<0.02mm/10万次

　　总寿命达65万次

　　八、技术经济性分析

　　CPM Rex M4的竞争优势：

　　性价比优势：比钴基高速钢成本低30-40%

　　加工性能：比传统高钒钢更易磨削

　　适用范围：覆盖90%的高温合金加工场景

　　可靠性：批次间性能波动<3%