CPMREX45高速钢用于3D打印模具镶件的后处理工艺开发

　　CPM Rex 45 粉末冶金高速钢技术解析

　　一、产品定位与核心优势

　　CPM Rex 45是美国Crucible公司开发的高性能钴增强型粉末冶金高速钢，采用专利的CPM工艺制造，具有以下突出特点：

　　超高红硬性：钴含量8%显著提升高温性能

　　zhuoyue耐磨性：含5%钒形成高硬度MC型碳化物

　　优异韧性：相比传统高钴钢提升25%冲击韧性

　　纯净度：氧含量≤50ppm的超纯净组织

　　CPMREX45粉末高速钢

　　美国Crucible熔炉斯伯CPMRex45粉末工具钢CPM Rex45标准

　　CPMREX45化学成分

　　C：1.30

　　Mn：0.30

　　Si：0.50

　　Cr：4.05

　　V：3.05

　　W：6.25

　　Mo：5.00

　　Co：8.00

　　S：0.06

　　CPM Rex45是一个超级钴高速钢具有良好的热硬度和良好的耐磨性和韧性,使其适用于难加工的应用。由坩埚粒子冶金过程,CPM Rex45具有良好的切削加工性能,易磨性特征。

　　三、关键性能参数

　　性能指标典型值测试标准

　　淬火硬度67-69 HRCASTM E18

　　高温硬度(600℃)62 HRCASTM E384

　　抗弯强度4000 MPaISO 3325

　　断裂韧性18 MPa·m¹/²ASTM E399

　　热导率28 W/(m·K)ASTM E1461

　　四、典型应用领域

　　1. 高端金属切削刀具

　　航空材料加工：镍基合金涡轮叶片精铣刀

　　复合材料加工：碳纤维增强塑料(CFRP)专用钻头

　　淬硬钢加工：HRC60以上模具钢的精密铣削

　　深孔加工：长径比>20的枪钻刀具

　　2. 精密模具制造

　　精冲模具：汽车高强度钢板(DP980)冲裁模

　　精密锻模：航空发动机叶片精锻模

　　玻璃模具：光学玻璃压型模芯

　　注塑模具：含30%玻纤的工程塑料模具

　　3. 特种耐磨部件

　　航天器耐高温轴承

　　半导体晶圆切割刀

　　石油钻探用耐磨衬套

　　五、热处理工艺规范

　　1. 标准热处理流程

　　复制代码1. 阶梯预热：500℃→850℃(各30min)2. 奥氏体化：1210℃±5℃×15min(真空)3. 淬火：高压气淬(10bar氮气)4. 深冷处理：-196℃×2h(液氮)5. 回火：540℃×2h×4次

　　2. 工艺控制要点

　　奥氏体化温度偏差需≤3℃

　　淬火冷却速率≥80℃/s

　　每次回火间隔需冷却至50℃以下

　　终硬度控制在68±0.5 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 #150-18015-180.03-0.06

　　精磨CBN #400-60012-150.008-0.015

　　超精磨金刚石#800-12008-100.002-0.005

　　2. 电加工建议

　　电火花加工使用铜钨电极(30%Cu)

　　推荐参数：Ip=8A, Ton=30μs

　　线切割使用0.2mm镀层铜丝

　　加工后需进行550℃×1h去应力回火

　　七、典型应用案例

　　案例1：航空发动机Inconel 718加工

　　刀具类型：φ10mm球头铣刀

　　加工参数：

　　切削速度：60m/min

　　每齿进给：0.05mm/tooth

　　径向切深：0.3mm

　　使用效果：

　　刀具寿命：连续加工90分钟

　　表面粗糙度：Ra 0.4μm

　　案例2：汽车高强钢热成形模具

　　模具要求：

　　成形材料：22MnB5(HRC50-55)

　　工作温度：600-800℃

　　寿命要求：10万次

　　实际表现：

　　型面磨损<0.01mm/万次

　　总寿命达15万次

　　八、技术经济性分析

　　CPM Rex 45的核心竞争力：

　　性能优势：比常规高速钢寿命提高3-5倍

　　温度适应性：可在700℃持续工作

　　加工质量：可实现镜面加工(Ra<0.1μm)

　　可靠性：批次稳定性>99%