3.4365铝合金深腔模具的精密铣削工艺研究

　　3.4365高速钢（M35钴高速钢）用途及特性分析

　　一、材料概述

　　3.4365（国际牌号M35，中国牌号W6Mo5Cr4V2Co5）是一种含钴高性能高速钢，在通用型M2高速钢（HS6-6-2）基础上添加5%钴，显著提高了红硬性和高温耐磨性。该材料在重切削、难加工材料领域表现突出，是平衡性能与经济性的优选材料。

　　3.4365实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　3.4365力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。3.4365用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用3.4365;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　三、关键特性

　　1. 机械性能（淬火+回火后）

　　性能数值范围对比HS6-6-2

　　硬度（HRC）64-6762-65

　　抗弯强度3200-3600 MPa3000-3500 MPa

　　红硬性（600℃）HRC 60-62HRC 56-58

　　2. 核心优势

　　✅ 红硬性提升20% → 连续切削时寿命更长

　　✅ 耐磨性提高30% → 适合加工高硬度材料

　　✅ 保持良好韧性 → 比M42等超高钴钢更耐冲击

　　✅ 性价比突出 → 成本比M42低25-30%

　　四、主要应用领域

　　1. 重载切削工具

　　钛合金/高温合金钻头（航空领域）

　　不锈钢深孔钻（石油管道加工）

　　高硬度模具钢铣刀（HRC50+）

　　2. 精密模具

　　热作压铸模（铝合金/镁合金压铸）

　　精密冲裁模（硅钢片加工）

　　玻璃模具（高温成型）

　　3. 特殊工况工具

　　数控机床刀片（高速干式切削）

　　木工刀具（含树脂硬木加工）

　　齿轮滚刀（重载齿轮加工）

　　五、热处理工艺优化

　　1. 淬火关键参数

　　阶梯预热：500℃→850℃（防开裂）

　　奥氏体化：1190-1210℃（钴元素需更高温度）

　　冷却方式：高压气淬（变形量<0.05mm）

　　2. 回火工艺

　　三次回火（540-560℃×2h）

　　推荐补充处理：

　　深冷处理（-80℃→-196℃）

　　表面PVD涂层（TiAlN/TiCN）

　　六、与竞品对比分析

　　特性3.4365(M35)HS6-6-2(M2)QC-7

　　钴含量5%0%7-8.5%

　　切削速度35-45m/min25-35m/min40-50m/min

　　刀具寿命3-5倍于M2基准5-8倍于M2

　　适用材料不锈钢/高温合金普通合金钢钛合金/超硬材料

　　七、典型应用案例

　　航空发动机叶片加工 → 切削速度提升40%

　　汽车变速箱齿轮滚齿 → 单次刃磨加工量提高2倍

　　5G基站散热片冲压 → 模具寿命达50万次

　　总结

　　3.4365高速钢通过5%钴的添加，在M2基础上实现了性能跃升，特别适合：

　　需要兼顾红硬性与韧性的场景

　　中高难度材料加工（如304不锈钢、Inconel718）

　　预算受限但需提升刀具寿命的工况