FAX40高速钢深冷处理耐磨性能的提升机制

　　FAX40高速钢的用途及特性分析

　　一、材料概述

　　FAX40是日本大同特殊钢(Daido Steel)开发的高性能粉末冶金高速钢，属于第四代粉末冶金高速钢产品。相比FAX31，FAX40通过优化成分配比和采用更先进的粉末冶金工艺，在保持高硬度的同时显著提高了韧性和热稳定性，特别适合极端条件下的切削和成型加工。

　　日本FAX40粉末高速钢标准JIS G4403

　　FAX40粉末高速钢是具有切削耐久性、靭性、被研削性等特点的高性能高速度工具钢。

　　FAX40化学成分:

　　C碳 :1.1

　　Si硅:0.3

　　Mn锰:0.3

　　Cr铬:4.2

　　W钨:5.5

　　V钒:1.7

　　Mo钼:6.5

　　Co 钴：8.0

　　三、核心特性

　　1. 机械性能

　　超高硬度：HRC 68-70(热处理后)

　　zhuoyue红硬性：650°C仍保持HRC 62以上

　　优异韧性：冲击值比FAX31提高约20%

　　2. 物理性能

　　密度：8.2g/cm³

　　热导率：23W/(m·K)

　　弹性模量：230GPa

　　3. 使用性能优势

　　耐磨寿命：比传统高速钢延长5-8倍

　　抗塑性变形能力：高温下保持形状稳定性

　　抗热疲劳性：适合间歇性高温作业

　　四、热处理工艺优化

　　1. 推荐热处理规范

　　预热阶段：

　　阶段：500-550°C

　　第二阶段：850-880°C

　　奥氏体化：1190-1210°C(视工件尺寸调整)

　　淬火方式：

　　高压气淬(佳)

　　盐浴淬火(次选)

　　回火工艺：

　　540-560°C×1h×4次

　　每次回火后冷却至室温

　　2. 热处理效果对比

　　状态硬度(HRC)抗弯强度(MPa)KIC(MPa·m¹/²)

　　淬火态66-683800-420018-20

　　二次回火68-694000-450020-22

　　四次回火69-704200-470022-24

　　五、典型应用领域

　　1. 高端切削工具

　　航空难加工材料：镍基合金、钛合金切削

　　高硬度钢加工：HRC 60+淬火钢精加工

　　复合材料加工：CFRP/GFRP专用刀具

　　2. 精密模具

　　精密冲裁模：0.1mm以下薄材冲裁

　　热作模具：铜合金压铸模

　　玻纤增强塑料模：使用寿命达百万次

　　3. 特殊工业应用

　　涡轮盘榫槽加工：航空发动机关键工序

　　石油钻头切削齿：极端工况下使用

　　精密轧辊：高精度带钢轧制

　　六、加工技术要点

　　切削加工建议：

　　退火态硬度：HB 280-320

　　推荐刀具：PCD/CBN刀具

　　切削参数：Vc=20-40m/min，f=0.05mm/rev

　　磨削加工规范：

　　砂轮类型：金刚石或CBN砂轮

　　粒度选择：120#-180#(粗磨)，400#-600#(精磨)

　　冷却液要求：高渗透性合成切削液

　　EDM加工参数：

　　json复制代码

　　{

　　"粗加工": {"电流": 15A, "脉宽": 100μs, "间隙": 0.1mm},

　　"精加工": {"电流": 3A, "脉宽": 20μs, "表面粗糙度": "Ra0.4μm"}

　　}

　　七、与竞品材料对比

　　参数FAX40FAX31ASP2060S390

　　硬度(HRC)69-7067-6968-7069-70

　　抗弯强度(MPa)4200-47004000-45003800-43004000-4600

　　高温硬度(600°C)HRC64HRC62HRC63HRC63

　　耐磨指数1.5×FAX31基准1.3×1.4×

　　相对价格1.2×1.0×1.5×1.3×

　　八、使用维护建议

　　刀具应用要点：

　　推荐切削速度比常规高速钢提高30-50%

　　断屑槽设计应更宽大

　　涂层优先选择AlTiN/TiSiN复合涂层

　　模具使用规范：

　　预热温度：200-250°C

　　工作温度：不超过650°C

　　每5万次检查一次刃口状态

　　重磨技术要求：

　　磨削量控制在0.02-0.05mm/次

　　保持原始几何角度

　　磨削后建议进行低温去应力回火(300°C×2h)

　　FAX40高速钢代表了当前粉末冶金高速钢技术的水平，其zhuoyue的高温硬度与韧性的完美平衡，使其在航空航天、能源装备等高端制造领域具有的优势。正确理解和应用其性能特点，可充分发挥材料的极限潜力。