Crucible CPM REX T15(HS)高速钢
CPM REX T15 是钨基的高速钢,含有高碳和高钒,因此具有非常高的硬度及耐磨耗性。另外含钴而具有优良的热间硬度。此种钢材是采用Crucible公司“粉粒冶金(CPM)”技术制造,因而确保品质且改善研磨性。CPM REX T15是专用于切削加工,适合重切削,高切削速率及大进给,亦适合切削高硬度及耐磨之材料。
CPM REX T15添加0.06的硫,在钢材中形成微细且均匀分布的硫化物,可以改善其机械加工性及研磨性,但对于刃口韧性没有不良影响。
合金成分
碳(C) 1.55%
锰(Mn) 0.30%(0.7%)
矽(Si) 0.30%
铬(Cr) 4.00%
钒(V) 5.00%
钨(W) 12.25%
钴(Co) 5.00%
硫(S) 0.06%(0.22%)
应用
鎕刀 滚齿刀
拉刀 齿形刀
螺纹刀 铰刀
截断刀 绞碎刀
钻头 冲头及冲模模具
端铣刀 螺丝攻
型刀
变态温度
Acl:1550℉(845℃)
锻造
将钢材缓慢,均匀且完全地加热至2000-2100℉(1090-1150℃),不可以在1700℉(925℃)以下的温度锻造。开始锻造时,使用较轻的追击或锻压,直至钢材较易变形时再加大锻击能量,若温度下降则必须回温再预热,锻造完成后,钢材应置于石灰或内缓慢冷却。REX T15钢材于锻造后必须进行退货处理。
退火
CPM REX T15于锻造后及再硬化之前,必须要先做退火处理。将钢材缓慢且均匀加热至1575-1600℉(860-870℃),保温2小时,放在于温内徐冷至1000℉(540℃)以下,之后取出空冷或继续温冷。退火后的硬度为BHN245-275
若为恒温退火,则加热至1600℉(870℃),保温2小时,温冷至1400℉(760℃),保温4-6小时,之后取出空冷或继续温冷。退火处理应在气氛温或有保护性质的温内执行。
硬化
习惯上CPM REX T15的硬化处理,需使用二部热炉处理。第一部炉具是用来预热至1450-1500℉(790-815℃);第二部炉具是使其从预热温度迅速升温至2225-2275℉(1220-1245℃)的硬化温度。较小块的材料使用下线温度热处理。
当使用淋浴炉时,常用的硬化温度是2210-2260℉(1210-1240℃)。高温淋浴炉不可以同时在炉内放置过多的工件,否则会造成淋浴温度的剧降。
在没有气氛炉或淋浴炉时,可以使用硼砂来防止脱碳。将刚才加热至约300℉(150℃),浸泡在沸腾且饱和的硼砂水溶液中,然后取出干燥,使钢材表面形成一层薄薄的硼砂膜,之后再执行热处理。热处理时使用1500℉(815℃)的预热温度及2225-2275℉(1220-1245℃)的硬化温度。
淬火
淬入油中,空冷或1000-1150℉(540-620℃)的淋浴中。当采用油淬火时,对于较厚的钢材或形状复杂的工件,实务上是实施中断淬火。做法是将工件淬入油中,待冷至约1000-1100℉(540-595℃,暗红色),立即从油中取出放在空气中自然冷却。
当采用淋浴淬火时,工件淬入淋浴中,需放置足够长的时间,以使其冷却至淋浴的温度。之后才从淋浴中取出放在空气中自然冷却。
通常大型工件的淬火, 采用空冷或淋浴所得到的硬度较低,而采用中断油淬可得到较高的硬度。
不论以何种方式淬火,工件必须冷至150℉(65℃)以下或以手触摸时, 才能实行回火处理。
矫正
任何必须的矫正工作最好在淬火后冷却至250℉(120℃)之前执行。最佳的矫正温度范围是750-250℉(400-120℃)。
回火
回火作业必须在淬火完成后立即进行,意即钢材淬火后冷却至150℉(65℃)或以手触摸时,需立刻回火。
回火温度是根据实际应用及硬度需求而定,通常建议执行三次回火。当回火温度低于(含)1000℉(540℃)时,必须执行三次回火。范例:加热至1050℉(565℃),保温2小时,冷却至室温;然后再重复做二次。
硬度
|
回火温度
℉/℃ |
硬化温度—硬度(HRC) |
|
2125℉
(1165℃) |
2150℉
(1180℃) |
2175℉
(1190℃) |
2200℉
(1205℃) |
2225℉
(1200℃) |
2250℉
(1235℃) |
|
刚淬完火
1000/540
1025/550
1050/565
1100/595
1150/620
1200/650 |
67
65
64.5
64
62
57
54 |
66.5
65.5
65
64.5
62.5
58.5
55 |
66
66
65.5
65
63
59.5
56 |
65.5
66.5
66
65.5
63.5
60.5
57 |
64.5
67
66.5
66
64
61
57.5 |
64
67.5
67
66.5
64.5
61.5
58 |
|
沃斯田化
时间(分钟) |
10 |
10 |
10 |
5 |
5 |
5 |
|
回火次数 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
*表列之硬度值会因为工件尺寸及形状,淬火方式之不同而有HRC1-2度的误差
热间硬度
先决条件:2250℉(1230℃)淋浴沃斯田化;油淬火,回火,1050℉(565℃),2+2+2小时
|
测试温度(℉/℃) 硬度(HRC) |
|
室温
600/315
800/425
1000/540
1100/595 |
66
60
58
56
55 |
物理性质
弹性模数…………………..31×103次方Ksi(214×103次方Mpa)
比重…………………8.19
密度…………………0.2951b/in3次方
热膨胀系数
100-500℉…………….5.52
100-800℉……………..6.10
100-1000℉…………….6.39
以CPM方法制造之REX T15材料,其物理性质及机械性质与使用传统制钢方法制造者非常相似。
冲击韧性
因为CPM REX T15在完全硬化的条件(较高的硬化温度)下,具有良好的韧性,适用于切削刀具;在较低的硬化效果(较低的硬化温度),韧性可以增加50-100%,适用于冷作工具,但不适合于切削刀具。
|
硬化温度
℉/℃ |
回火温度
℉/℃ |
硬度
HRC |
冲击值
ft-1b |
抗折强度
Ksi |
|
2250/1230
2250/1230
2250/1230
2150/1175
2150/1175
2150/1175 |
975/525
1000/540
1025/550
1025/550
1050/565
1100/595 |
68
68
67
65.5
65
62 |
9
12
14
21
21.5
22 |
572
581
678
706
740
684 |
*1500℉(815℃)预热;淋浴沃斯田化,保温4分钟;油淬火
研磨性
根据现场的经验发现,CPM REX T15高速钢的研磨性为传统同类钢材的2-3倍。CPM产品可以有效的改善其研磨性,是与其细致且均匀的分布的碳化物有关。由于CPM产品优异的研磨特性,可以具有以下的好处:改善表面光度,使用较大的研磨速率,减少研磨破损,降低磨轮的损耗率,不需使用钻石磨轮等等。
机械加工
硬度BHN 245-275
加工性大约是工具钢W1(1%C)的20%
|
加工方式
|
刀具宽或切削深度(in) |
高带钢刀具 |
碳化钨刀具 |
|
切削速度 |
进给 |
切削速度 |
进给 |
|
车削
钻孔
拉制
铣削
锯切
切削液 |
0.150 |
40 |
0.010 |
225 |
0.015
0.007 |
|
0.025 |
50 |
0.005 |
260 |
|
0.25 |
25 |
0.002 |
|
|
|
0.50 |
25 |
0.004 |
|
1.00 |
25 |
0.006 |
|
2.00 |
25 |
0.008 |
|
|
5 |
0.002* |
|
0.125 |
50 |
0.006* |
220 |
0.008 |
|
0.025 |
65 |
0.004* |
290 |
0.006 |
|
0.062 |
40 |
0.001 |
150 |
0.002 |
|
0.125 |
40 |
0.001 |
150 |
0.002 |
|
0.250 |
40 |
0.0015 |
150 |
0.003 |
|
|
硫化油-轻负荷 |
|
水溶性油 |
* 进给(in/tooth)