ALHIGHCE铝合金表面氮化处理后的耐磨性提升方案

　　ALHIGHCE高速钢 用途及特性分析

　　一、材料概述

　　ALHIGHCE是一种高性能含铝高速钢，由日本特殊钢株式会社（Daido Steel）研发，属于第三代粉末冶金高速钢。该材料通过铝元素（Al）的添加和特殊粉末冶金工艺，实现了超高硬度、优异红硬性和zhuoyue耐磨性的完美结合，特别适合高速干式切削和难加工材料的精密加工。

　　ALHIGHCE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

　　ALHIGHCE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。ALHIGHCE用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用ALHIGHCE;

　　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

　　硬度（HRC）: 68-70（热处理后）

　　抗弯强度: 2600-3000 MPa

　　冲击韧性: 8-12 J/cm²

　　红硬性（650℃）: HRC 64-66

　　2. 物理特性

　　密度: 8.1 g/cm³

　　热导率: 24 W/(m·K)

　　热膨胀系数: 10.8×10⁻⁶/℃

　　3. 性能优势

　　✅ 全球高硬度级别 → 超越传统高速钢极限

　　✅ 革命性铝强化机制 → 晶界强化+析出强化

　　✅ 极端红硬性 → 650℃仍保持HRC64+

　　✅ 粉末冶金工艺 → 碳化物均匀分布

　　四、主要应用领域

　　1. 超硬材料加工

　　钛合金叶轮五轴铣削

　　镍基高温合金涡轮盘车削

　　金属基复合材料（MMC）加工

　　2. 精密模具制造

　　智能手机金属外壳冲压模

　　光学玻璃压铸模

　　半导体引线框架精密冲模

　　3. 特殊切削工具

　　航空航天结构件钻铰复合刀具

　　淬硬钢（HRC60+）齿轮滚刀

　　碳纤维复合材料专用铣刀

　　五、热处理工艺

　　1. 淬火工艺

　　多段预热：500℃→850℃→1050℃

　　奥氏体化：1220-1240℃（超高温处理）

　　冷却方式：分级淬火（盐浴→高压气淬）

　　2. 回火工艺

　　三次回火（560-580℃×2h）

　　必须配合：

　　深冷处理（-196℃×24h）

　　表面AlCrN涂层

　　六、与竞品对比

　　特性ALHIGHCEASP2060QC-7

　　硬度（HRC）68-7066-6867-69

　　切削速度80-100m/min60-80m/min50-70m/min

　　刀具寿命10倍于M426倍于M425倍于M42

　　适用工况超高速干切湿式切削重载切削

　　七、典型应用案例

　　航空钛合金框架加工 → 实现120m/min切削速度

　　5G基站散热片冲压 → 模具寿命突破200万次

　　人工关节钴铬合金铣削 → 表面粗糙度Ra0.2μm

　　总结

　　ALHIGHCE高速钢代表了当前高速钢材料的高技术水平，其核心价值在于：

　　突破性的硬度-韧性平衡（HRC70仍保持可用韧性）

　　铝元素带来的革命性强化（传统高速钢无法实现）

　　粉末冶金工艺的完美应用（解决碳化物偏析难题）