粉末工具鋼CPM10V的特性及應用
粉末工具鋼CPM10V是美國熔爐斯伯(Crucible)公司,采用粉末冶煉工藝,研發的高釩工具鋼,提高釩的含量，使其具備極高耐磨性的同時,仍具優良韌性和機械加工性.自從1978年問世以來,成為舉世公認并成為高耐磨產業工具的標準.由于優異的耐磨和良好的韌性,使其成為應用于冷作用途替代硬質合金和高耐磨性材料的首選.特別是工具的韌性無法滿足要求時和考慮工具性價比的情況下,更應該選擇CPM10V。
粉末工具鋼CPM10V具有高質量、高均勻性,超級的尺寸穩定性，優異的磨削性和韌性。
CPM10V的應用：沖壓或鍛造工具；沖壓凸模和凹模；粉末壓實工具；沖切和穿孔模；工業刀片和剪切刀；木材加工工具；塑料模具鑲嵌件；塑料注射筒襯；磨損部件。
化學成分(%):                        
碳C 2.45%;鉻Cr 5.25%;釩V 9.75%;鉬Mo 1.3%.
物理性能：
◆彈性模量 : 221X103 MPa
◆密度:     7.418 g/cm3
◆熱傳導:  
溫度°С      W/m- °k
21          20.39
100        21.54
300        24.85
500        26.30
◆熱脹系數:                                   
溫度°С    mm/mm/°С                    
21-93      10.7X10-6
21-260     11.1X10-6
21-427     11.8X10-6
21-593     12.3X10-6
機械加工和磨削能力:
退火態機加工能力類似于T15(W12MoCr4V5Co5)高速鋼,可用高速鋼的磨削裝備磨削.‘SG’型氧化鋁磨輪或CBN (立方氮化硼)磨輪對CPM 10V最適用.
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 255-277
◆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：200-430°С溫矯。
◆硬化
●預熱:815-845°С均勻化，在真空或氣氛狀態下熱處理,建議1010-1040°С二次預熱.
●奧氏體化:1010-1175°С保持30-45分鐘.
●淬火 :空淬或至少2bar壓力氣淬至50°С以下,或者淬入540°С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最大韌性. 在1010-750°С區間真空或氣氛淬火其冷卻速度亦能獲得最佳的熱處理效果。
◆回火 :最低540°С 回火二次,每次保持2小時
◆尺寸變化:+0.03%至+0.05%
◆推薦熱處理制度：在1120С° 奧氏體化,保溫30-45分鐘后淬火.550С°回火三次,可獲得韌性和耐磨性的最佳組合。
目標硬度HRC60.奧氏體化溫度高,能獲得高硬度,但韌性稍有降低。較低的奧氏體化溫度可得到最高的韌性.
韌性:
根據實際使用的硬度要求，降低淬火溫度，可增加韌性。.
熱處理硬度
淬火加熱溫度      1010°С  1040°С  1065°С 1120°С 1150°С 1175°С
最小保溫時間(分鐘) 60       45      30      20      15      10
淬后硬度HRC        61      63       65      65     64.5    63.5
540°С回火HRC      56       57      60.5    62     63       64

韌性最大,且有效消除應力的最佳熱處理工藝
550°С回火HRC      54       56      58.5    60     62       63         
565°С回火HRC      52       54      56.5    58     60       61      
595°С回火HRC      49       51      52      54     55       56
620°С回火HRC      44       45      46      48     50       51
650°С回火HRC      40       41      43      46     47       48
最少回火次數       2         2       2       2      3        3
結果可因硬化方法和截面尺寸不同而改變,鹽浴或油淬硬度最高,真空或大氣冷卻可能低1-2HRC
表面處理:
CPM 10V由于它回火溫度>540°С ,適合氮化,PVD涂層及類似表面的處理.CVD涂層溫度超過臨界溫度,結果難以預測.
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