ASTM M42高速钢的热处理工艺参数

　　ASTM M42高速钢（超硬钴高速钢）用途及特性详解

　　一、M42高速钢概述

　　ASTM M42（UNS T11342）是一种超高硬度、高钴含量的钼系高速钢，属于超级高速钢（HSS-E）类别。其特点是极高的红硬性、耐磨性和切削性能，适用于加工高硬度、高耐磨性材料，如高温合金、钛合金、不锈钢等。

　　美国ASTM M42

　　粉末高速钢标准:ASTM A600

　　ASTM M42

　　粉末高速钢为钴钨钼高速钢，提高了红硬性及高温硬度，改善了耐磨性，有较好的切削性，但强度和冲击韧性较低，易于氧化脱碳，用作齿轮刀具、铣削工具以及冲头、刀头等工具，供切削硬质材料用。

　　ASTM M42

　　化学成分：

　　碳C：1.05～1.15

　　硅Si：0.15～0.65

　　锰Mn：0.15～0.40

　　硫S：≤0.030

　　磷P：≤0.030

　　铬Cr：3.50～4.25

　　钼Mo：9.00～10.00

　　钨W：1.15～1.85

　　钒V：0.95～1.35

　　钴Co：7.75～8.75

　　ASTM M42

　　主要特性：高钨高钴含钒高速钢，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火稳定性良好，高温硬度和热硬性均较商，因此，工作温度高，工作寿命较其他的高速钢成倍提高。

　　三、M42高速钢核心特性

　　1. 超高硬度（67-69 HRC）

　　热处理后硬度可达67-69 HRC，是目前商用高速钢中硬的之一

　　适用于加工HRC 50+的高硬度材料

　　2. zhuoyue的红硬性（600°C仍保持高硬度）

　　在600°C高温下仍能保持62-64 HRC，比M2高速钢高15%

　　适合高速切削、干切削等高温工况

　　3. 耐磨性

　　高钒+高碳形成VC、Mo₂C等硬质碳化物，耐磨性比M2提高50%

　　适用于加工高硅铝合金、复合材料、淬硬钢等

　　4. 良好的切削性能

　　可承受100-120 m/min的切削速度（比M2高30%）

　　适合加工钛合金、镍基高温合金、不锈钢等难切削材料

　　5. 适中的韧性（比M48略高）

　　相比M48高速钢，M42韧性稍好，但仍低于M35

　　适用于连续切削，但不适合重冲击加工

　　四、M42高速钢典型应用

　　1. 切削刀具

　　钻头（深孔钻、硬质合金替代钻头）

　　铣刀（钛合金铣刀、高温合金铣刀）

　　齿轮刀具（滚刀、插齿刀）

　　螺纹刀具（丝锥、板牙）

　　2. 模具制造

　　精密冲压模具（高耐磨冲头）

　　冷作模具（高硬度冲裁模）

　　塑料模具（玻纤增强塑料注塑模）

　　3. 特殊加工应用

　　航空航天（钛合金、镍基合金加工）

　　能源行业（燃气轮机叶片、核电部件）

　　医疗器械（不锈钢、钴铬合金加工）

　　五、M42热处理工艺

　　工艺温度（°C）硬度（HRC）备注

　　退火850-870~280 HB缓慢冷却

　　淬火1170-119065-67油淬/气淬

　　回火540-560（2-3次）67-69终硬度

　　热处理要点：

　　预热（800-850°C）防止开裂

　　奥氏体化温度（1170-1190°C）需jingque控制

　　回火必须2-3次，确保硬度稳定

　　六、M42 vs. 其他高速钢对比

　　特性M42M35M2硬质合金

　　硬度（HRC）67-6964-6663-6588-92

　　红硬性（600°C）62-6460-6258-6080+

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★★★★★★★

　　韧性★★★★★★★★★★★☆★

　　切削速度高中高中极高

　　适用场景：

　　M42：高温合金、钛合金、高硬度钢加工

　　M35：不锈钢、一般合金钢（韧性更好）

　　M2：普通钢、低成本刀具

　　硬质合金：超高速切削，但韧性差

　　七、M42使用建议

　　1. 刀具设计优化

　　前角：5-10°（钛合金可增大至12°）

　　后角：6-12°（高硬度材料取小值）

　　刃口强化：微倒棱（0.05-0.1mm）提高抗崩性

　　2. 切削参数推荐

　　材料切削速度（m/min）进给（mm/rev）备注

　　钛合金30-500.1-0.2高压冷却

　　镍基合金20-400.05-0.15低进给

　　不锈钢50-800.15-0.3适合精加工

　　3. 涂层选择（延长寿命）

　　TiAlN（通用涂层，耐高温）

　　AlCrN（高耐磨，适合钛合金）

　　DLC（低摩擦，适合有色金属）

　　4. 磨削加工要点

　　砂轮：CBN或金刚石砂轮

　　冷却：充足冷却液，避免过热回火软化

　　总结

　　M42高速钢是目前综合性能优的高速钢之一，特别适合高温合金、钛合金、高硬度钢等难加工材料。其**超高硬度（67-69 HRC）和红硬性（600°C仍保持高硬度）**使其在航空航天、能源、医疗等领域具有的优势。

　　适用场景：

　　✅ 高温合金切削

　　✅ 钛合金铣削/钻削

　　✅ 高硬度钢精加工