粉末工具鋼CPM10V的特性及應(yīng)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(fā)的高釩工具鋼,提高釩的含量，使其具備極高耐磨性的同時(shí),仍具優(yōu)良韌性和機(jī)械加工性.自從1978年問世以來,成為舉世公認(rèn)并成為高耐磨產(chǎn)業(yè)工具的標(biāo)準(zhǔn).由于優(yōu)異的耐磨和良好的韌性,使其成為應(yīng)用于冷作用途替代硬質(zhì)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(shí)和考慮工具性價(jià)比的情況下,更應(yīng)該選擇CPM10V。
粉末工具鋼CPM10V具有高質(zhì)量、高均勻性,超級的尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)異的磨削性和韌性。
CPM10V的應(yīng)用：沖壓或鍛造工具；沖壓凸模和凹模；粉末壓實(shí)工具；沖切和穿孔模；工業(yè)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(xué)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(dǎo):  
溫度°С      W/m- °k
21          20.39
100        21.54
300        24.85
500        26.30
◆熱脹系數(shù):                                   
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(jī)械加工和磨削能力:
退火態(tài)機(jī)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(shí) 以≤15°С /小時(shí)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(yīng)力:
●退火工件 加熱到595-700°С保持2小時(shí),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(shí)爐冷或靜止空氣冷卻至室溫.
◆矯直：200-430°С溫矯。
◆硬化
●預(yù)熱:815-845°С均勻化，在真空或氣氛狀態(tài)下熱處理,建議1010-1040°С二次預(yù)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(shí)踐中鹽浴處理會獲得硬化狀態(tài)下的最大韌性. 在1010-750°С區(qū)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(shí)
◆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(biāo)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(jù)實(shí)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(shí)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(yīng)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(shù)       2         2       2       2      3        3
結(jié)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(jié)果難以預(yù)測.
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