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PM4 簡介

粉末鋼PM4是一種高釩高速鋼,粉末鋼PM4是常規M4的高碳改良型,當作為切削和冷作用途時,具有比高速鋼M2或 M3有更好的耐磨性和韌性· 粉末鋼PM4產品很均勻、高品質、體現在尺寸更穩定,可磨削性和韌性更好。
PM4是目前使用較多的粉末高速鋼,它的性能和化學成份類似于ASP23,是目前高速鋼中韌性很好,同時又有 耐磨性的鋼種。一般來說,高速鋼的耐磨性會隨著總合金成份和高硬度增加而提高,而韌性則會隨合金量的增加而降低,因此才會在傳統高速鋼M 2的基礎上改進。PM4耐磨性的好壞取決于熱處理后的硬度以及碳化物的形成,PM4在M2中增加碳及釩,提高耐磨耗性;同時在考慮韌性的前提下,使用粉末冶金制程改善韌性,使PM4的韌性高于傳統M2高速鋼,根據統計其韌性約為傳統高速鋼的2-3倍,耐磨性亦為3-5倍。它使用范圍頗為廣泛,適用于各種沖壓模、嵌入模、粉末成型模以及刀具中之拉刀、銑刀、絲攻、剪切刀,任何需耐磨或強韌性的零件均可適用。綜合上述兩項性質,PM4是目前市場上通用與佳性能的高速優質鋼。使用硬度上則因不同行業而有所不同,視生產需要而定,硬度一般在HRC 60-66之間為合適。
一般用途
拉刀,銑刀,齒輪滾刀,軋輥,成型刀,沖壓凸模,剃齒刀,凹模。

化學成分
碳C 1.42%
鉻Cr 4.00%
釩V 4.00%
鉬Mo 5.25%
鎢W 5.50%
錳Mn 0.30%(0.70%)
硫S 0.06%(0.22%)

物理性能
熱脹系數
溫度°С mm/mm/°С
40-260 11.5X10-6
40-425 11.8X10-6
40-540 12.1X10-6
熱傳導
溫度°С W/m- °k
22 18.99
100 20.82
200 22.95
300 23.96
400 24.71
500 25.58
540 26.09

機械加工和磨削能力
與通常高速鋼一樣,可順利磨削。在退火狀態下,機械加工能力相當于碳素工具鋼(如T10)的1/2。
由于粉末鋼PM4碳化物分布均勻且細小,所以它比傳統高速鋼更具優異的磨削性,傳統高速鋼所使用的磨輪,對CPM鋼同樣適用。

熱處理
臨界溫度:840°С
鍛制 :1095-1150°С,不低于930°С停鍛,鍛后緩冷.
退火: 加熱到870°С,保持2小時 ,以≤15°С/小時的速度,冷至540°С,然后爐冷或靜止空氣冷卻至室溫.
退火硬度 BHN 225-255
消除應力
退火工件:加熱到595-700°С,保持2小時,爐冷或靜止空氣冷卻至室溫.
硬化工件:加熱到比回火溫度低15°С,保持2小時,爐冷或靜止空氣冷卻至室溫.
矯直:在200-430°С溫矯為好.
硬化
預熱:820-845°С,均勻化。在真空或氣氛下熱處理,建議在1010-1040°С二次預熱.
奧氏體化:1025-1205°С保持30-45分鐘。切削刀具用1175-1205°С,冷作模具鋼用1025-1160°С
淬火:空淬或至少2bar壓力氣淬至50°С以下。或者淬入540С°鹽浴/油,并空冷至50°С以下。
實踐中鹽浴處理會獲得硬化狀態下的大韌性。在1010-750°С區間真空或氣氛淬火其冷卻速度亦能獲得佳的熱處理效果。
回火:低540°С 回火二次,當從≥1150°С加熱淬火,需三次回火,每次回火時間至少保持2小時,回火之間要冷卻到室溫。
尺寸變化:+0.15%
韌性
根據實際使用和硬度要求,降低淬火溫度,可增加韌性。

表面處理
PM4由于它回火溫度>540°С,適合氮化,PVD涂層及類似表面處理。CVD涂層溫度超過臨界溫度,結果難以預測。