BOHLER S693高速钢的真空热处理表面完整性控制技术

　　BÖHLER S693 高性能粉末冶金高速钢技术解析

　　一、产品定位与技术特点

　　BÖHLER S693是伯乐公司开发的第三代粉末冶金高速钢，定位于S690与S600系列之间的高性能材料解决方案，具有以下技术特点：

　　奥地利百禄BOHLER S693粉末冶金高速钢

　　BOHLER S693较强的高速钢可用于具有挑战性的加工与冷成型应用。

　　BOHLER S693采用粉末冶金工艺生产的高速钢，具有良好的热硬度、耐压强度与耐磨性。同时PM技术也令该材料具有超强刚性与机械加工性，如良好的磨削性。

　　BOHLER S693化学成分：

　　C：1.35

　　Si：0.60

　　Mn：0.30

　　Cr：4.10

　　Mo：5.00

　　V：4.18

　　W：5.90

　　平衡设计理念：在耐磨性与韧性之间取得佳平衡

　　优化合金体系：钴含量10.5%，钒含量4.5%的配比

　　微观结构控制：碳化物尺寸0.3-0.8μm的均匀分布

　　热工艺窗口宽：比S690更易进行热处理控制

　　二、核心性能参数

　　性能指标典型值测试标准

　　常规硬度66-68 HRCISO 6508

　　高温硬度(600℃)59 HRCASTM E384

　　抗弯强度3800 MPaISO 3325

　　断裂韧性19 MPa·m¹/²ASTM E399

　　热膨胀系数11.2×10⁻⁶/KASTM E228

　　三、典型应用领域

　　1. 金属切削刀具

　　通用铣削刀具：适用于HRC45-55材料的粗/精加工

　　齿轮加工刀具：插齿刀、滚刀的理想材料

　　钻削工具：深孔钻(长径比>15)的钻尖材料

　　螺纹加工：高强度螺栓的丝锥和板牙

　　2. 模具制造

　　精密冲裁模：适用于0.5mm以下薄板冲裁

　　冷锻模具：汽车紧固件成型模

　　挤压模具：铝型材模具的模芯材料

　　注塑模具：玻纤增强塑料的耐磨镶件

　　3. 特种机械零件

　　轴承保持架精密冲头

　　纺织机械导纱部件

　　食品加工设备的耐磨零件

　　四、热处理工艺规范

　　1. 标准热处理流程

　　复制代码1. 预热：850℃ × 30min（阶梯升温）2. 奥氏体化：1190±5℃ × 15min（真空或盐浴）3. 淬火：分级冷却（600℃盐浴→空冷）4. 深冷：-120℃ × 8h（可选）5. 回火：550℃ × 2h × 3次

　　2. 工艺控制要点

　　奥氏体化温度允许±5℃波动

　　推荐使用真空高压气淬工艺

　　每次回火必须冷却至50℃以下

　　终硬度控制在67±1 HRC

　　五、加工技术指南

　　1. 磨削加工参数

　　工序类型砂轮规格线速度(m/s)进给量(mm/pass)

　　粗磨CBN #180-22020-250.03-0.06

　　精磨CBN #400-60015-200.01-0.02

　　超精磨金刚石#800-120010-150.002-0.005

　　2. 电加工建议

　　电火花加工时使用铜钨电极

　　峰值电流控制在15-20A范围

　　加工后需进行去应力回火(400℃×2h)

　　线切割推荐使用0.2mm黄铜丝

　　六、典型应用案例

　　案例1：汽车变速箱齿轮加工

　　刀具类型：模数3的齿轮滚刀

　　加工参数：

　　切削速度：120m/min

　　进给量：0.15mm/rev

　　切削深度：2.5mm

　　使用效果：

　　刀具寿命：加工800个齿轮

　　表面粗糙度：Ra 0.8μm

　　案例2：电子连接器冲模

　　模具要求：

　　冲裁材料：磷青铜带(C5191)

　　料厚：0.3mm

　　精度要求：±0.005mm

　　模具寿命：

　　普通材料：50万次

　　S693材料：150万次

　　七、技术经济性分析

　　S693相比S690具有以下优势：

　　成本效益：价格低15-20%，性能保持90%

　　工艺友好：热处理变形量减少30%

　　加工性能：磨削效率提高25%

　　适用范围：覆盖80%的高端高速钢应用场景