CPM RexM62高速钢成分设计及其高性能机理研究

　　CPM Rex M62高速钢（超高耐磨高韧性粉末冶金高速钢）用途及特性详解

　　一、CPM Rex M62高速钢概述

　　CPM Rex M62是美国Crucible公司开发的超高耐磨兼高韧性粉末冶金高速钢，采用专利CPM（Crucible Particle Metallurgy）工艺制造，在耐磨性、红硬性和韧性之间实现了行业的平衡性能。该材料特别适合高负荷断续切削和高磨损冲压模具应用，是替代传统高速钢和部分硬质合金的理想选择。

　　核心定位

　　高负荷断续切削佳解决方案

　　耐磨性与韧性双高材料

　　硬质合金的经济型替代方案

　　CPM RexM62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 RexM62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 RexM62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 RexM62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%。

　　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 M62核心特性

　　1. zhuoyue的耐磨性

　　硬度达 64-66 HRC

　　耐磨性是传统高速钢的 4-6倍

　　特别适合加工高磨蚀性材料（如钛合金、高温合金、复合材料）

　　2. 优异的红硬性

　　600℃时仍保持 60 HRC 以上硬度

　　连续切削时刃口稳定性

　　3. 行业的韧性

　　冲击值 25-30 J/cm²（同硬度等级优）

　　抗弯强度 3800-4200 MPa

　　可承受高负荷断续切削的冲击

　　4. 加工性能优势

　　热处理变形量极小（≤0.03%）

　　可进行精密磨削和EDM加工

　　适合制造复杂形状刀具

　　四、典型应用领域

　　1. 高负荷切削刀具

　　齿轮滚刀和插齿刀

　　重型铣刀和面铣刀

　　深孔钻和枪钻

　　螺纹铣刀和拉刀

　　2. 高磨损模具

　　精密冲裁模具（特别是硅钢片）

　　冷挤压模具

　　粉末冶金压制成型模具

　　塑料注塑模具（玻纤增强材料）

　　3. 特种耐磨零件

　　轴承保持架和导轨

　　纺织机械耐磨件

　　食品加工刀具

　　石油钻探部件

　　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 8-12%

　　PVD涂层：推荐 TiAlN 或 AlCrN 涂层

　　表面强化：可进行 低温氮化 处理

　　六、加工建议

　　1. 切削参数

　　普通钢切削：100-150 m/min

　　不锈钢加工：60-90 m/min

　　钛合金加工：30-50 m/min

　　进给量：0.15-0.25 mm/齿

　　2. 磨削规范

　　使用 CBN或金刚石砂轮

　　冷却液必须充分

　　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

　　✅ 耐磨性是传统高速钢4-6倍

　　✅ 冲击韧性同硬度等级优

　　✅ 红硬性优异（600℃仍保持60HRC）

　　✅ 加工性能优于硬质合金

　　应用限制

　　❌ 不适合极端重冲击工况

　　❌ 成本高于普通高速钢3-5倍

　　❌ 磨削难度高于传统高速钢

　　替代关系矩阵

　　被替代材料优势比较适用工况

　　传统M2高4-6倍耐磨性高磨损工况

　　硬质合金高3-5倍韧性断续切削

　　CPM Rex 20更好的韧性高冲击切削

　　八、性能对比

　　特性CPM Rex M62M2硬质合金CPM Rex 20

　　硬度(HRC)64-6660-6270-7564-66

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★★★

　　冲击值(J/cm²)25-3030-355-1020-25

　　红硬性(℃)600520800600

　　可磨削性★★★★★★★★★★★★

　　选材决策指南

　　需要耐磨与韧性佳平衡 → 选择 CPM Rex M62

　　需要高耐磨性 → 选择 硬质合金

　　需要经济性 → 选择 M2

　　需要更高红硬性 → 选择 CPM Rex T15

　　九、特殊说明

　　CPM Rex M62是 高负荷加工的理想选择，特别适用于：

　　高精度高负荷切削刀具（如齿轮刀具、重型铣刀）

　　高磨损长寿命模具（如硅钢片冲模）

　　特殊工况耐磨件（如航空航天零件）