Nội dung
Thép công cụ CPM M4: Tính chất, quy trình, công dụng
- John
Thép công cụ CPM M4 là một sản phẩm nổi bật trong thế giới vật liệu hiệu suất cao, có khả năng chống mài mòn và độ bền vượt trội. Trong bài viết này, SteelPro Group sẽ khám phá các tính chất và ứng dụng chính của nó. Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm thép CPM M4, được thiết kế riêng để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác và độ bền.
Thép công cụ CPM M4 là gì?
CPM M4 là thép tốc độ cao luyện kim bột (PM) có hàm lượng vanadi cao, được biết đến với khả năng chống mài mòn, độ bền va đập và độ bền uốn tuyệt vời. Những đặc điểm này làm cho nó hoàn hảo để sử dụng trong các công cụ cắt, khuôn để gia công nguội. So với các loại thép tốc độ cao thông thường như M2, CPM M4 có tuổi thọ dụng cụ kéo dài và độ bền vượt trội. Tuy nhiên, độ cứng và độ bền của nó đặt ra những thách thức khi gia công ở trạng thái tôi.
Thép CPM M4 tương đương với loại nào?
Có các cấp tương đương của thép công cụ CPM M4:
- S690
- Tiêu chuẩn DIN 1.3343
- Tiêu chuẩn JIS SKH51
- Tiêu chuẩn ISOHS6-5-3
- BS 4659-3
- GBT9
Thành phần hóa học của thép công cụ CPM M4
Thành phần hóa học của thép công cụ CPM M4 rất giàu crom, molypden, vonfram và vanadi. Hàm lượng cacbon cao đảm bảo độ cứng chắc trong khi vanadi và vonfram cải thiện độ dẻo dai và độ ổn định nhiệt. Bảng dưới đây phác thảo thành phần hóa học của thép công cụ CPM M4.
| Yếu tố | Nội dung (wt%) |
| Cacbon (C) | ≤ 1,35 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,06 |
| Crom (Cr) | ≤ 4,25 |
| Molipđen (Mo) | ≤ 4,5 |
| Vonfram (W) | ≤ 5,75 |
| Vanadi (V) | ≤ 4 |
Tính chất vật lý của thép công cụ CPM M4
Thép công cụ CPM M4 được biết đến với mật độ cao và độ dẫn nhiệt mạnh, giúp thép ổn định và đáng tin cậy trong môi trường có cường độ nhiệt cao. Hệ số giãn nở nhiệt thấp đảm bảo thép ít thay đổi kích thước khi tiếp xúc với các biến đổi nhiệt độ. Bảng sau đây phác thảo các tính chất vật lý chính của thép CPM M4.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Tỉ trọng | 7,80 g/cm³ | 0,282 lb/in³ |
| Độ dẫn nhiệt | 25,9 W/m·K | 18,0 BTU·in/giờ·ft²·°F |
| Nhiệt dung riêng | 0,46 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 5,1 µm/m·K | 2,83 x 10⁻⁶ in/in·°F |
Tính chất cơ học của thép công cụ CPM M4
Thép công cụ CPM M4 có độ cứng và độ bền kéo đặc biệt, giúp thép có khả năng chống mài mòn và biến dạng cao dưới tải trọng nặng. Bảng dưới đây phác thảo các đặc tính cơ học của thép công cụ CPM M4.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Độ cứng (Rockwell C) | 64-66 HRC | 64-66 HRC |
| Độ bền kéo | 2.400MPa | 348.000 psi |
| Sức chịu lực | 2.050MPa | 297.500 psi |
| Độ giãn dài khi đứt | 6-7% | 6-7% |
| Mô đun đứt gãy (ngang) | 3.000MPa | 435.000 psi |
| Độ bền va đập (Charpy) | 10 tháng | 7,4 ft-lb |
| Sức mạnh cắt | 1.650MPa | 239.000 psi |
Xử lý nhiệt thép công cụ CPM M4
Tại SteelPro Group, chúng tôi ưu tiên xử lý nhiệt chính xác để tối ưu hóa hiệu suất của thép công cụ CPM M4. Chuyên môn của chúng tôi đảm bảo độ cứng, độ bền và độ ổn định đồng đều, đáp ứng các tiêu chuẩn cao của các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Dưới đây là quy trình xử lý nhiệt chi tiết cho thép công cụ CPM M4.
Ủ
Làm nóng thép đến 857-885°C (1575-1625°F) với tốc độ không quá 222°C (400°F) mỗi giờ. Giữ nhiệt độ trong 1 giờ cho mỗi 25,44 mm (1 inch) độ dày, với thời gian giữ tối thiểu là 2 giờ.
Làm nguội chậm thép trong lò với tốc độ không quá 28°C (50°F) một giờ cho đến khi đạt 538°C (1000°F). Tiếp tục làm nguội trong không khí hoặc trong lò đến nhiệt độ phòng. Sau khi ủ, độ cứng tối đa có thể đạt được thường là khoảng 229 HB (Rockwell B95).
Làm cứng
Làm nóng trước
Để tránh biến dạng trong quá trình gia nhiệt, hãy nung nóng thép ở tốc độ không quá 222°C một giờ (400°F một giờ) đến phạm vi nhiệt độ đồng đều là 816-871°C (1500-1600°F).
Austenit hóa
Nhiệt độ austenit hóa cho thép công cụ CPM M4 phụ thuộc vào ứng dụng dự định, đảm bảo độ cứng và độ dẻo dai tối ưu cho các công cụ cụ thể.
Dùng cho dụng cụ cắt
- Sưởi ấm lò: Nhiệt độ để 1177-1191°C (2150-2175°F), ngâm trong 10 đến 20 phút tùy thuộc vào độ dày của dụng cụ.
- Sưởi ấm bằng bồn tắm muối: Nhiệt độ để 1163-1191°C (2125-2175°F), ngâm trong 10 đến 20 phút.
Dành cho dụng cụ làm việc nguội
- Sưởi ấm lò: Nhiệt độ để 1023-1163°C (1875-2135°F), ngâm trong 15 đến 30 phút tùy thuộc vào độ dày.
- Sưởi ấm bằng bồn tắm muối: Nhiệt độ để 1010-1149°C (1850-2100°F), ngâm trong 15 đến 30 phút.
Làm nguội
Khí nén
Đạt được độ cứng mong muốn và giảm thiểu biến dạng với tốc độ làm nguội từ 222°C mỗi phút (400°F mỗi phút) đến dưới 538°C (1000°F), đảm bảo làm mát đồng đều và ổn định.
Dầu
Đun nóng đến 800-850°C (1475-1560°F) và làm nguội trong dầu. Tốc độ làm nguội chậm hơn làm giảm nguy cơ nứt và giữ được độ dai trong khi vẫn đạt được độ cứng cần thiết.
Muối
Làm nguội trong muối nóng chảy ở 550-600°C (1020-1110°F). Làm nguội bằng muối giúp làm mát đều và giảm thiểu sốc nhiệt, duy trì độ cứng đồng đều đồng thời tránh nứt.
Làm nguội
Sau khi tôi, CPM M4 thường đạt đến phạm vi độ cứng là 58-65 HRC (Rockwell C).
Việc tôi luyện nên được thực hiện ngay lập tức tại 538-593°C (1000-1100°F) cho 2 giờ, sau đó làm mát bằng không khí. Làm nguội bên dưới 538°C (1000°F) không được khuyến khích.
Tôi luyện kép là cần thiết để tối ưu hóa cả độ dẻo dai và độ cứng. Nếu austenit hóa được thực hiện tại ≥ 1149°C (2100°F), tôi luyện ba lần là cần thiết để giảm ứng suất và tăng cường độ dẻo dai.
Hình dạng sản phẩm thép CPM M4
Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp thép công cụ CPM M4 dạng thanh, phôi và phôi phẳng, được thiết kế riêng để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp chính xác. Sản phẩm của chúng tôi được cung cấp với nhiều kích cỡ, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho nhiều ứng dụng khác nhau.
| Hình thức | Phạm vi kích thước | Phạm vi kích thước |
| Thanh/Cây | Đường kính: 6 mm đến 150 mm | Đường kính: 0,25 in đến 6 in |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 40 in đến 120 in | |
| Phôi | Hình vuông/Hình chữ nhật: 50 mm x 50 mm đến 150 mm x 150 mm | Hình vuông/Hình chữ nhật: 2 in x 2 in đến 6 in x 6 in |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 40 in đến 120 in | |
| Cổ phiếu phẳng | Độ dày: 3 mm đến 75 mm | Độ dày: 0,125 in đến 3 in |
| Chiều rộng: 50 mm đến 300 mm | Chiều rộng: 2 in đến 12 in | |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 40 in đến 120 in |
Ứng dụng thép CPM M4
- Mũi khoan – Dùng để định hình hoặc mở rộng lỗ.
- Dao phay bánh răng – Dùng để cắt răng trong bánh răng.
- Con lăn ren – Dùng để tạo ren trên các chi tiết cố định.
- Dao phay – Dùng cho các hoạt động phay có độ chính xác cao.
- Dao cắt định hình – Dùng để cắt các hình dạng phức tạp trên máy định hình.
- Dao cắt bào – Dùng để hoàn thiện bánh răng bằng cách cắt răng có độ chính xác cao.
- Máy khoan – Dùng để khoan qua các vật liệu cứng.
- Máy phay đầu – Dùng cho gia công tốc độ cao và các nhiệm vụ phay phức tạp.
- Dụng cụ tạo hình – Chẳng hạn như dụng cụ đục, khuôn và dụng cụ dập.
Thép công cụ CPM M4 hiệu suất cao ở mọi hình dạng bạn cần
Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp thép công cụ CPM M4 ở dạng thanh, phôi và phôi phẳng, với kích thước tùy chỉnh để đáp ứng chính xác nhu cầu của bạn. Quá trình gia công chính xác và xử lý nhiệt tiên tiến của chúng tôi đảm bảo độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn tối ưu để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm thép công cụ khác như Tấm thép công cụ T1, thanh và tròn.
Hợp tác với chúng tôi để có giải pháp đáng tin cậy cho những thách thức khó khăn nhất của bạn. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để bắt đầu!
