粉末工具鋼CPM10V的物理性能及熱處理工藝

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CPM10V,提高釩的含量，使其具備*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*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.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CPM10V。
粉末工具鋼CPM10V具有高質(zhì)量、高均勻性,超級(jí)的尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)異的磨削性和韌性。
CPM10V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(duì)CPM 10Vzui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(huì)獲得硬化狀態(tài)下的zui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*的熱處理效果。
◆回火 :zui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*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zui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
zui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zui大,且有效消除應(yīng)力的*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
zui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zui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(cè).

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