PMD23高速钢的深冷处理工艺

　　PMD23高速钢技术规格与应用解析

　　一、材料基本特性

　　PMD23是一种采用第三代粉末冶金工艺制造的超高性能高速钢，属于超高合金型粉末冶金高速钢。相比PMD10，PMD23具有更优化的合金配比和纳米级碳化物分布，在极端耐磨性、高温红硬性和抗冲击性方面达到新的平衡。

　　德国道博Dorrenberg生产PMD23粉末高速钢为钨钼系通用型高速钢，易于热处理，较耐磨，热硬度及韧性较高，可磨削优良，密度较小，易于氧化脱碳。可制作钻头、铣刀、刀片、成形刀具、车削及剥削刀具、丝锥、板牙、锯条及各种冷冲模具等。

　　PMD23化学成分：

　　碳 C ：1.30

　　硅 Si：≤0.45

　　锰 Mn：≤0.40

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：4.20

　　钒 V ：3.10

　　钼 Mo：5.00

　　钨 W ：6.40

　　PMD23交货硬度:(退火)≤260HB。热处理及淬回火硬度:64HRC

　　三、关键性能参数

　　1. 机械性能

　　参数数值范围

　　硬度（HRC）72-74（热处理后）

　　抗弯强度3800-4200 MPa

　　冲击韧性18-25 J/cm²

　　弹性模量240-250 GPa

　　2. 热性能

　　参数数值范围

　　红硬性680℃时仍保持HRC≥63

　　热导率20 W/(m·K)

　　线膨胀系数10.2×10⁻⁶/K（20-600℃）

　　3. 工艺性能

　　可锻温度：950-1150℃

　　退火硬度：≤310 HB

　　磨削比（G比率）：≈15（需用金刚石砂轮）

　　四、典型应用领域

　　1. 极端工况切削工具

　　镍基单晶高温合金（如CMSX-4）加工刀具

　　钛铝金属间化合物精加工刀具

　　碳纤维复合材料专用切削工具

　　2. 特种模具

　　高温合金等温锻造模具（工作温度700-900℃）

　　高硅钢片（6.5%Si）精密冲裁模具

　　光学玻璃压铸模具

　　3. 特殊工业应用

　　航空发动机燃烧室部件加工刀具

　　核反应堆耐辐射切削工具

　　3D打印难加工材料专用刀具

　　五、热处理规范

　　1. 淬火工艺

　　预热：500-550℃ + 850-900℃ + 1050-1100℃（三级预热）

　　奥氏体化：1230-1250℃（保温0.2-0.4 min/mm）

　　冷却方式：超高压气淬（12-15 bar）或盐浴淬火

　　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 72-74

　　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/min0.02-0.06 mm/r0.1-0.2 mm

　　铣削18-25 m/min0.01-0.04 mm/z0.1-0.15 mm

　　2. 磨削要求

　　砂轮类型：金刚石砂轮（粒度150-200）

　　砂轮速度 | 25-30 m/s

　　进给量 | 0.001-0.003 mm/pass

　　冷却液 | 高性能合成切削液（强制冷却+低温冷却）

　　七、市场供应情况

　　1. 产品形态

　　圆钢：Ø3-60 mm

　　扁钢：厚度2-40 mm

　　3D打印粉末：15-45μm

　　2. 主要生产商

　　国际：山特维克（Sandvik）、肯纳金属（Kennametal）

　　日本：日立金属（HITACHI）、神户制钢（KOBELCO）

　　国内：天工国际、中钨高新

　　总结

　　PMD23高速钢代表当前粉末冶金高速钢的高水平，通过纳米级碳化物控制技术和突破性的合金设计，在保持超高硬度的同时显著提高了韧性。特别适合航空发动机、核工业等极端环境下的加工应用。