KHA60高速钢的热处理工艺优化与性能提升研究

　　KHA60高速钢技术规格与应用解析

　　一、材料基本特性

　　KHA60是日本JIS标准中的高钴高耐磨高速钢，属于钨-钼-钴系超高性能工具钢，具有的红硬性、耐磨性和抗冲击性，特别适用于极端条件下的重载切削和高温加工。

　　日本神户制钢标准KHA60粉末高速钢切削工具具有优良的耐磨性、韧性和优异的热硬度。

　　KHA60工具钢的一种高合金粉末冶金高速钢，KHA60通过奥氏体化可以得到非常高的硬度和抗压强度，它拥有同其他ASP系列材料一样好的热处理尺寸稳定性。虽然是高合金钢。但它的韧性非常高。KHA60的机加工性能低于其他的低合金高速钢。其耐磨性能高于同类高合金高速钢，但稍逊色于ASP30。KHA60有非常好的红硬性。

　　KHA60化学成分：

　　C：2.10～2.33

　　Cr：3.80～4.50

　　Mo：6.00～8.20

　　W：6.30～14.00

　　V：5.00～6.75

　　Co：9.50～12.00

　　Mn：0.20～0.40

　　Si：0.30～0.70

　　P：0.03

　　S：0.03

　　KHA60粉末冶金高速钢(PM)特点：

　　1.高的耐磨性；

　　2.高的抗压强度；

　　3.良好的淬透性；

　　4.良好的韧性；

　　5.良好的热处理稳定性；

　　6.非常好的回火稳定性。

　　KHA60适用于切屑成型的多刃刀具、单刃刀具以及对与耐磨性要求高的冷作应用及IC模具。

　　出厂状态退火至HB340；热处理硬度：HRC 60-68

　　三、关键性能参数

　　1. 机械性能

　　参数数值范围

　　硬度（HRC）69-71（热处理后）

　　抗弯强度3800-4200 MPa

　　冲击韧性22-30 J/cm²

　　弹性模量235-245 GPa

　　2. 热性能

　　参数数值范围

　　红硬性650℃时仍保持HRC≥63

　　热导率24 W/(m·K)

　　线膨胀系数10.5×10⁻⁶/K（20-600℃）

　　3. 工艺性能

　　可锻温度：900-1150℃

　　退火硬度：≤285 HB

　　磨削比（G比率）：≈22（需用CBN砂轮）

　　四、典型应用领域

　　1. 极端工况切削工具

　　镍基高温合金高效铣削刀具

　　钛合金深孔钻削刀具

　　**淬硬钢（HRC60+）**精加工车刀

　　2. 高寿命模具

　　热作挤压模具（如钛合金、高温合金）

　　高精度冲压模具（汽车高强度钢板）

　　精密注塑模具（光学级透明件）

　　3. 特殊工业应用

　　航空发动机涡轮盘加工刀具

　　深海钻探工具（超高耐磨钻头）

　　核工业耐辐射切削工具

　　五、热处理规范

　　1. 淬火工艺

　　预热：500-550℃ + 850-900℃（阶梯预热）

　　奥氏体化：1220-1240℃（保温0.3-0.5 min/mm）

　　冷却方式：高压气淬（8-10 bar）或分级油淬

　　2. 回火工艺

　　回火温度：550-570℃

　　回火次数：3-4次（每次2小时）

　　终硬度：HRC 69-71

　　六、加工技术指南

　　1. 切削加工参数

　　加工方式切削速度 (Vc)进给量 (f)切削深度 (ap)

　　车削15-22 m/min0.03-0.08 mm/r0.1-0.25 mm

　　铣削18-25 m/min0.02-0.06 mm/z0.1-0.20 mm

　　2. 磨削要求

　　砂轮类型：CBN或金刚石砂轮（粒度100-150）

　　砂轮速度：25-30 m/s

　　进给量：0.003-0.006 mm/pass

　　冷却液：高性能合成切削液（强制冷却）

　　七、市场供应情况

　　1. 产品形态

　　圆钢：Ø3-100 mm

　　扁钢：厚度3-60 mm

　　板材：厚度1-50 mm

　　2. 主要生产商

　　日本：日立金属（HITACHI）、神户制钢（KOBELCO）

　　国际：山特维克（Sandvik）、肯纳金属（Kennametal）

　　国内：宝武特钢、东北特钢

　　总结

　　KHA60高速钢凭借超高钴含量和优化的钒/碳比，在极端高温、重载切削条件下展现出行业的性能，是加工超级合金、钛合金和超高硬度材料的刀具材料。其热处理窗口较窄，需要jingque的工艺控制才能发挥佳性能。该材料特别适合航空航天、能源和精密模具等高端制造领域。