Содержание
Инструментальная сталь CPM M4: свойства, процесс, применение
- Джон
Инструментальная сталь CPM M4 выделяется в мире высокопроизводительных материалов, предлагая исключительную износостойкость и прочность. В этой статье SteelPro Group рассмотрит ее основные свойства и области применения. Мы также предлагаем продукцию из стали CPM M4, разработанную для удовлетворения потребностей отраслей, которым требуется точность и долговечность.
Что такое инструментальная сталь CPM M4?
CPM M4 — это порошковая металлургическая (ПМ) быстрорежущая сталь с высоким содержанием ванадия, известная своей превосходной износостойкостью, ударной вязкостью и прочностью на изгиб. Эти характеристики делают ее идеальной для использования в режущих инструментах, формах для холодной обработки. По сравнению с обычными быстрорежущими сталями, такими как M2, CPM M4 обеспечивает более длительный срок службы инструмента и превосходную прочность. Однако ее твердость и долговечность создают проблемы при обработке в закаленном состоянии.
Чему эквивалентна сталь CPM M4?
Существуют эквивалентные марки инструментальной стали CPM M4:
- С690
- ДИН 1.3343
- JIS SKH51
- ИСО ГС 6-5-3
- БС 4659-3
- ГБ Т9
Химический состав инструментальной стали CPM M4
Химический состав инструментальной стали CPM M4 богат хромом, молибденом, вольфрамом и ванадием. Высокое содержание углерода обеспечивает высокую твердость, а ванадий и вольфрам улучшают прочность и термическую стабильность. В таблице ниже представлен химический состав инструментальной стали CPM M4.
| Элемент | Содержание (wt%) |
| Углерод (С) | ≤ 1,35 |
| Сера (S) | ≤ 0,06 |
| Хром (Cr) | ≤ 4,25 |
| Молибден (Mo) | ≤ 4,5 |
| Вольфрам (W) | ≤ 5,75 |
| Ванадий (V) | ≤ 4 |
Физические свойства инструментальной стали CPM M4
Инструментальная сталь CPM M4 известна своей высокой плотностью и сильной теплопроводностью, что делает ее стабильной и надежной в условиях интенсивного нагрева. Низкий коэффициент теплового расширения гарантирует, что она испытывает минимальные изменения размеров при воздействии колебаний температуры. В следующей таблице приведены основные физические свойства стали CPM M4.
| Свойство | Метрический | Империал |
| Плотность | 7,80 г/см³ | 0,282 фунта/дюйм³ |
| Теплопроводность | 25,9 Вт/м·К | 18,0 БТЕ·дюйм/ч·фут²·°F |
| Удельная теплоемкость | 0,46 Дж/г·К | 0,11 БТЕ/фунт·°F |
| Коэффициент теплового расширения | 5,1 мкм/м·К | 2,83 x 10⁻⁶ дюйм/дюйм·°F |
Механические свойства инструментальной стали CPM M4
Инструментальная сталь CPM M4 обладает исключительной твердостью и прочностью на разрыв, что делает ее очень устойчивой к износу и деформации при больших нагрузках. В таблице ниже приведены механические свойства инструментальной стали CPM M4.
| Свойство | Метрический | Империал |
| Твёрдость (по Роквеллу C) | 64-66 HRC | 64-66 HRC |
| Предел прочности | 2400 МПа | 348 000 фунтов на кв. дюйм |
| Предел текучести | 2050 МПа | 297 500 фунтов на кв. дюйм |
| Удлинение при разрыве | 6-7% | 6-7% |
| Модуль прочности при разрыве (поперечный) | 3000 МПа | 435 000 фунтов на кв. дюйм |
| Ударная вязкость (Шарпи) | 10 Дж | 7,4 фут-фунта |
| Прочность на сдвиг | 1650 МПа | 239 000 фунтов на кв. дюйм |
Термическая обработка инструментальной стали CPM M4
В SteelPro Group мы уделяем первостепенное внимание точной термообработке для оптимизации производительности инструментальной стали CPM M4. Наш опыт обеспечивает постоянную твердость, прочность и стабильность, отвечая высоким стандартам требовательных применений. Ниже приведен подробный процесс термообработки инструментальной стали CPM M4.
Отжиг
Нагрейте сталь до 857-885°C (1575-1625°F) со скоростью не более 222°C (400°F) в час. Поддерживайте температуру в течение 1 часа на каждые 25,44 мм (1 дюйм) толщины, с минимальным временем выдержки 2 часа.
Медленно охлаждайте сталь в печи со скоростью не более 28°C (50°F) в час до достижения 538°C (1000°F). Продолжайте охлаждение на воздухе или в печи до комнатной температуры. После отжига максимальная достижимая твердость обычно составляет около 229 НВ (Роквелл Б 95).
Закалка
Предварительный нагрев
Чтобы избежать деформации в процессе нагрева, предварительно нагревайте сталь со скоростью, не превышающей 222 °C в час (400 °F в час), до равномерного температурного диапазона 816–871 °C (1500–1600 °F).
аустенитизация
Температура аустенизации инструментальной стали CPM M4 зависит от предполагаемого применения, обеспечивая оптимальную твердость и прочность для конкретных инструментов.
Для режущих инструментов
- Отопление печи: Нагреть до 1177-1191°С (2150-2175°F), замачивание в течение 10–20 минут в зависимости от толщины инструмента.
- Нагрев соляной ванны: Нагреть до 1163-1191°С (2125-2175°F), замачивание в течение 10–20 минут.
Для инструментов холодной обработки
- Отопление печи: Нагреть до 1023-1163°С (1875-2135°F), замачивание в течение 15–30 минут в зависимости от толщины.
- Нагрев соляной ванны: Нагреть до 1010-1149°С (1850-2100°F), замачивание в течение 15–30 минут.
Закалка
Сжатый газ
Достигает желаемой твердости и минимизирует деформацию при скорости закалки 222 °C в минуту (400 °F в минуту) до температуры ниже 538 °C (1000 °F), обеспечивая равномерное охлаждение и стабильность.
Масло
Нагрев до 800-850°C (1475-1560°F) и закалка в масле. Более медленная скорость охлаждения снижает риск растрескивания и сохраняет прочность, достигая при этом требуемой твердости.
Соль
Закалка в расплавленной соли при 550-600°С (1020-1110°F). Солевая закалка обеспечивает равномерное охлаждение и минимизирует термический удар, сохраняя постоянную твердость и избегая растрескивания.
Закалка
После закалки CPM M4 обычно достигает твердости в диапазоне 58-65 HRC (Роквелл К.).
Темперирование следует проводить немедленно. 538-593°С (1000-1100°F) для 2 часа, затем охлаждение на воздухе. Закалка ниже 538°С (1000°F) не рекомендуется.
Двойная закалка требуется оптимизировать как прочность, так и твердость. Если аустенизация проводится при ≥ 1149°С (2100°F), тройная закалка необходимо для снижения напряжений и повышения прочности.
Формы стальных изделий CPM M4
В SteelPro Group мы поставляем инструментальную сталь CPM M4 в прутках, заготовках и полосовом прокате, специально разработанную для удовлетворения потребностей точной промышленности. Наша продукция предлагается в различных размерах, что обеспечивает оптимальную производительность для различных применений.
| Форма | Диапазон размеров | Диапазон размеров |
| Стержни/Прутки | Диаметр: от 6 мм до 150 мм | Диаметр: от 0,25 до 6 дюймов |
| Длина: от 1000 мм до 3000 мм | Длина: от 40 до 120 дюймов | |
| Заготовки | Квадрат/прямоугольный: от 50 мм x 50 мм до 150 мм x 150 мм | Квадратный/прямоугольный: от 2 x 2 дюйма до 6 x 6 дюймов |
| Длина: от 1000 мм до 3000 мм | Длина: от 40 до 120 дюймов | |
| Плоский материал | Толщина: от 3 мм до 75 мм | Толщина: от 0,125 до 3 дюймов |
| Ширина: от 50 мм до 300 мм | Ширина: от 2 до 12 дюймов | |
| Длина: от 1000 мм до 3000 мм | Длина: от 40 до 120 дюймов |
Применение стали CPM M4
- Протяжки – Для формирования или увеличения отверстий.
- Зубчатые фрезы – для нарезания зубьев в шестернях.
- Резьбонакатные ролики – для формирования резьбы на крепежных деталях.
- Фрезы – Для высокоточных фрезерных операций.
- Фасонные фрезы – для резки сложных профилей на формовочных станках.
- Фрезы для шевингования – Для чистовой обработки зубчатых колес при высокоточной обработке зубьев.
- Сверла – Для сверления твёрдых материалов.
- Концевые фрезы — для высокоскоростной обработки и сложных фрезерных задач.
- Инструменты для формовки — такие как пуансоны, матрицы и штамповочные инструменты.
Высокопроизводительная инструментальная сталь CPM M4 в любой форме, которая вам нужна
В SteelPro Group мы предлагаем инструментальную сталь CPM M4 в прутках, заготовках и полосовом прокате с индивидуальными размерами, чтобы соответствовать вашим точным потребностям. Наша прецизионная обработка и передовая термообработка обеспечивают оптимальную твердость, прочность и износостойкость для более длительного срока службы инструмента. Мы также предлагаем другие виды инструментальной стали, такие как Листы, прутки и круги инструментальной стали Т1.
Сотрудничайте с нами для надежных решений самых сложных задач. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать!
