CPM Rex20高速钢在耐热性方面的差异化表现

　　CPM Rex 20高速钢（高钒高钴粉末冶金高速钢）用途及特性详解

　　一、CPM Rex 20高速钢概述

　　CPM Rex 20是美国Crucible公司开发的高钒高钴粉末冶金高速钢，采用专利CPM（Crucible Particle Metallurgy）工艺制造，具有zhuoyue的耐磨性和红硬性平衡。该材料特别适合需要高耐磨性和良好韧性的切削加工和模具应用。

　　核心定位

　　高耐磨切削与模具应用材料

　　耐磨性与韧性平衡的优化方案

　　难加工材料经济高效解决方案

　　CPM REX 20是一种无钴采用坩埚颗粒冶金工艺生产的超高速钢。它有高碳，钨和钼热处理响应和红色硬度可与M42相比没有钴。在含2%钒和高碳化物体积分数的情况下，CPM Rex 20的耐磨性至少是M42的两倍。好的应用是在高红色硬度，高耐磨性，和良好的韧性的优势。

　　CPM Rex20化学成分：

　　碳：1.30

　　锰：0.35-0.70

　　硅：0.25

　　铬：3.75

　　钒：2

　　钨：6.25

　　钼：10.50

　　钴：没有

　　硫：0.06-0.22

　　CPM Rex20应用：

　　铣刀 插齿刀

　　表单工具 拉削工具

　　Gear Hobs 铁锹钻

　　铣刀 特殊水等

　　*HS在较大直径的圆（如2-9/16“及以上）中添加0.20/.25S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。

　　退火硬度：BHN 262/285

　　退火条件下的可加工性约为W1工具钢（1%C）的35%。

　　CPM Rex20热处理

　　临界温度：1490华氏度（810摄氏度）

　　锻造：2000-2100华氏度（1095-1150摄氏度）。不要在1700华氏度（925摄氏度）以下锻造。锻造后缓慢冷却。

　　退火：1600F（870摄氏度），保持2小时，缓慢冷却高30华氏度（15摄氏度）/小时至1000华氏度（540摄氏度），然后空气或炉内冷却。BHN 262-285。

　　应力消除（机加工后）：1100-1300F（595-740C），保持2小时，空气或炉子冷却。

　　矫直：好在400-800F（200-430C）温度下进行。

　　硬化：（盐、真空或大气）

　　预热：1500-1550F（820-845C），均压。建议在真空或大气中硬化的第二个预热阶段为1850-1900F（1010-1040C）。

　　高温：2100-2200华氏度（1150-1205摄氏度）。达到HRC 66/68的标准建议为2150-2175（1175-1190C）。

　　解渴：盐、油或大气淬火至1000-1100F（540-595C），均衡，然后风冷至125F（50C）以下或手温。在1850-1300F（1010-705C）范围内的真空或大气淬火速度对于实现佳热处理响应至关重要。

　　脾气：建议低温度为1000F（540C）。需要三次回火。

　　应力消除（硬化零件）：回火温度低于原始回火温度25华氏度（15摄氏度）或低1000华氏度（540摄氏度）。

　　三、CPM Rex 20核心特性

　　1. zhuoyue耐磨性

　　硬度达 64-66 HRC

　　耐磨性是传统高速钢的 3-5倍

　　特别适合加工高磨蚀性材料（如钛合金、复合材料）

　　2. 优异红硬性

　　600℃时仍保持 60 HRC 以上硬度

　　连续切削性能优异，适合高速加工

　　3. 良好的综合性能

　　冲击值 20-25 J/cm²

　　抗弯强度 3500-4000 MPa

　　适合中等冲击工况（如断续切削）

　　4. 加工性能优异

　　热处理变形量小（≤0.05%）

　　磨削性能优于同类高钒钢

　　可进行精密加工（如EDM、精密磨削）

　　四、典型应用领域

　　1. 切削刀具

　　齿轮刀具（滚刀、插齿刀）

　　拉刀和推刀

　　螺纹加工刀具

　　铣刀和钻头（钛合金、高温合金加工）

　　2. 模具应用

　　精密冲裁模具

　　冷挤压模具

　　粉末冶金模具

　　塑料注塑模具（高玻纤含量材料）

　　3. 耐磨零件

　　轴承保持架

　　导轨和滑块

　　纺织机械零件

　　食品加工刀具

　　五、热处理工艺

　　工艺温度（℃）硬度（HRC）关键控制点

　　退火850-870≤269 HB保护气氛

　　淬火1180-120064-66高压气淬

　　回火540-560（3次）64-66必须三次回火

　　特殊处理建议

　　深冷处理：可提升耐磨性 5-10%

　　PVD涂层：推荐 TiAlN 或 AlCrN 涂层

　　表面处理：可进行 氮化处理 以增强表面硬度

　　六、加工建议

　　1. 切削参数

　　普通钢切削：80-120 m/min

　　不锈钢加工：50-80 m/min

　　进给量：0.10-0.20 mm/齿

　　2. 磨削规范

　　使用 CBN或金刚石砂轮

　　冷却液必须充分

　　避免磨削烧伤（砂轮速度 ≤25 m/s）

　　3. EDM加工

　　使用 铜钨电极

　　放电能量 ≤0.5 J

　　加工后需精密抛光（Ra ≤0.2 μm）

　　七、市场定位

　　技术优势

　　✅ 优异的耐磨性（比传统高速钢高3-5倍）

　　✅ 良好的韧性平衡（冲击值20-25 J/cm²）

　　✅ 优于硬质合金的性价比（适合中等冲击工况）

　　应用限制

　　❌ 不适合重冲击加工（如锻造模具）

　　❌ 红硬性不及CPM Rex T15（极限温度600℃）

　　❌ 磨削难度高于普通高速钢（需专用砂轮）

　　替代关系矩阵

　　被替代材料优势比较适用工况

　　传统M2高3倍耐磨性高磨损工况

　　硬质合金高2-3倍韧性断续切削

　　CPM Rex T15更好的经济性中等温度切削

　　八、性能对比

　　特性CPM Rex 20M2硬质合金CPM Rex T15

　　硬度(HRC)64-6660-6270-7567-69

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★★★★★

　　冲击值(J/cm²)20-2530-355-1015-20

　　红硬性(℃)600520800650

　　可磨削性★★★★★★★★★★★

　　选材决策指南

　　需要耐磨与韧性平衡 → 选择 CPM Rex 20

　　需要高耐磨性 → 选择 硬质合金

　　需要经济性 → 选择 M2

　　需要极端高温性能 → 选择 CPM Rex T15

　　九、特殊说明

　　CPM Rex 20是 高性价比的高性能高速钢，适用于：

　　高精度切削刀具（如齿轮刀具、拉刀）

　　高耐磨模具（如冲裁模、注塑模）

　　特殊工况耐磨件（如航空航天零件）

　　该材料通常以 完全热处理状态供货，用户只需进行精加工即可使用，极大降低了热处理风险。