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GPM60高速钢硬度耐磨性与热处理工艺研究

更新时间:2025-05-19 17:22:21
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详细介绍

  GPM60高速钢的用途及特性分析

  1. 基本概述

  GPM60是超高性能粉末冶金高速钢(PM-HSS),采用气体雾化+热等静压(HIP)工艺制造,具有行业的硬度、耐磨性和红硬性。相较于GPM30和GPM42,GPM60在极端高温、高负荷切削环境下表现更为zhuoyue,尤其适合加工超高硬度材料(如高温合金、钛合金、陶瓷复合材料)

  台湾Geruk标准GPM60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。

  GPM60工具钢的一种高合金粉末冶金高速钢,GPM60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。GPM60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。GPM60有非常好的红硬性。

  GPM60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

  GPM60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。

  GPM60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

  (2)物理与机械性能

  硬度

  退火状态:300~350 HB

  淬火+回火后:70~72 HRC(行业水平)

  抗弯强度:≈3200~3800 MPa(保持高强度)

  冲击韧性:中等(高硬度牺牲部分韧性)

  红硬性:可在800~850℃下保持高硬度(同类材料)

  (3)热处理工艺

  淬火温度:1220~1260℃(需jingque控温)

  回火温度:560~620℃(三次回火,每次1~2小时)

  冷却方式:必须采用高压气淬(避免变形)

  3. 典型用途

  GPM60专为严苛的加工环境设计,主要应用于:

  (1)超硬材料切削

  镍基高温合金:Inconel 718、René 41(航空航天发动机部件)

  钛合金:Ti-6Al-4V、Ti-5553(飞机结构件)

  金属基复合材料(MMC):碳化硅增强铝基材料

  (2)高端精密刀具

  高精度铣刀:用于航空结构件五轴加工

  深孔钻头:石油钻探与核电设备加工

  齿轮滚刀:高硬度齿轮(HRC>60)加工

  (3)特种模具

  高温压铸模:铜合金/钛合金压铸

  精密冲裁模:超高强度钢板(如马氏体钢)冲压

  玻璃模具:高温玻璃成型(耐热蚀性优异)

  4. 性能对比

  特性GPM60GPM42硬质合金(如YG8)

  硬度(HRC)70~7269~7180~90(HRA)

  红硬性(℃)800~850750~800900~1000

  耐磨性★★★★★★★★★☆★★★★★★

  韧性★★★☆☆★★★★☆★★☆☆☆

  适用切削速度极高高极高

  核心优势

  硬度与红硬性平衡佳:介于传统高速钢与硬质合金之间

  耐磨性远超普通高速钢:刀具寿命可提升5~8倍

  适合高速干切削:减少冷却液使用

  5. 使用建议

  刀具设计

  采用负前角设计以增强刃口强度

  涂层处理(如AlTiN)可进一步提升性能30%

  加工参数

  切削速度:可达200~300 m/min(视材料调整)

  进给量:需降低至普通高速钢的60%~70%

  维护要求

  每加工30~40小时需刃磨

  避免骤冷骤热,防止热裂纹

  6. 市场定位

  GPM60属于工业级高速钢,主要用户包括:

  航空航天:发动机叶片、燃烧室部件加工

  能源领域:燃气轮机、核电设备制造

  精密工程:高附加值零件批量生产


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