Nội dung
Thép công cụ tốc độ cao M4: Tính chất, quy trình, công dụng
- John
Thép công cụ M4 là vật liệu quan trọng đối với các ngành công nghiệp đòi hỏi các công cụ cắt hiệu suất cao. Tại SteelPro Group, chúng tôi tập trung vào việc cung cấp loại thép tốc độ cao này ở dạng tốt nhất, bao gồm cả PM M4 tiên tiến. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ đi sâu vào thép công cụ M4, giúp bạn lựa chọn vật liệu tốt nhất.
Thép công cụ M4 là gì?
Thép công cụ W4 là thép tốc độ cao (HSS) được biết đến với khả năng chống mài mòn tuyệt vời, độ cứng cao và khả năng duy trì hiệu suất cắt ở nhiệt độ cao. Nó thường được sử dụng cho các công cụ cắt, mũi khoan và vòi trong các ứng dụng gia công tốc độ cao. So với các loại HSS khác như M2, W4 có khả năng chống mài mòn và duy trì độ cứng vượt trội nhưng độ dẻo dai thấp hơn một chút.
Thép công cụ M4 thông thường dễ bị mài mòn dụng cụ và bề mặt hoàn thiện kém khi ủ, và trở nên giòn sau khi tôi. Tuy nhiên, PM M4, được chế tạo thông qua luyện kim bột, có cấu trúc vi mô đồng đều hơn và độ cứng nhất quán. Điều này làm giảm mài mòn, cải thiện khả năng gia công và duy trì độ dẻo dai ở trạng thái tôi.
Thép công cụ M4 tương đương với cái gì?
Sau đây là thông tin tương đương cho thép công cụ M4:
| Tiêu chuẩn/Hệ thống | Lớp tương đương |
| Tiêu chuẩn ASTM A681, A600 | M4 |
| QQ-T-59 | M4 |
| ĐẠI HỌC | 1.3343 |
| Tiêu chuẩn ISO 4957 | X20CrWMoV 12 1 |
| Tiêu chuẩn Nhật Bản | SKH51 |
| Anh | W18Cr4V |
Thành phần hóa học của thép công cụ M4
Thành phần hóa học của M4 được thiết kế để tối ưu hóa độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và độ ổn định nhiệt. Hàm lượng vonfram, molypden và vanadi tăng cường đáng kể khả năng chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn, trong khi crom và carbon cải thiện độ bền và độ bền tổng thể.
Bảng dưới đây hiển thị thành phần hóa học chi tiết của thép công cụ M4.
| Yếu tố | Thành phần |
| Cacbon (C) | 1.25 – 1.4 % |
| Crom (Cr) | 3.75 – 4.75 % |
| Đồng (Cu) | ≤ 0,25 % |
| Sắt (Fe) | 75.9 – 81.4 % |
| Mangan (Mn) | 0.15 – 0.40 % |
| Molipđen (Mo) | 4.25 – 5.5 % |
| Niken (Ni) | ≤ 0,30 % |
| Phốt pho (P) | ≤ 0,030 % |
| Silic (Si) | 0.20 – 0.45 % |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,030 % |
| Vonfram (W) | 5.25 – 6.5 % |
| Vanadi (V) | 3.75 – 4.5 % |
Tính chất vật lý của thép công cụ M4
Thép công cụ M4 có đặc điểm là mật độ cao và khả năng chống giãn nở nhiệt mạnh, giúp ổn định dưới nhiệt độ thay đổi. Độ dẫn nhiệt tuyệt vời của nó đảm bảo tản nhiệt hiệu quả, trong khi nhiệt dung riêng của nó hỗ trợ hiệu suất trong môi trường nhiệt độ cao.
Bảng dưới đây trình bày các tính chất vật lý chi tiết của thép công cụ M4.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Tỉ trọng | 7,8g/cm³ | 0,282 lb/in³ |
| Điểm nóng chảy | 1410 – 1450°C | 2570 – 2642°F |
| Độ dẫn nhiệt | 27 W/m·K | 19,0 BTU·ft/giờ·°F·ft² |
| Nhiệt dung riêng | 0,46 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 11,5 µm/m·K | 6,39 µin/in·°F |
Tính chất cơ học của thép công cụ M4
Thép công cụ M4 có độ cứng và độ bền kéo tuyệt vời, giúp chống mài mòn và biến dạng cao. Khả năng chịu được lực và va đập lớn đảm bảo hiệu suất lâu dài, trong khi độ cứng giúp duy trì hình dạng khi chịu tải.
Bảng dưới đây trình bày các tính chất cơ học chi tiết của thép công cụ M4.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Độ cứng (HRC) | 62 – 64HRC | 62 – 64HRC |
| Độ bền kéo | 2100 – 2500MPa | 305 – 363 ksi |
| Sức chịu lực | 1700 – 2100MPa | 246 – 305 ksi |
| Độ giãn dài | 8 – 12 % | 8 – 12 % |
| Mô đun đàn hồi | 210 GPa | 30,5 x 10⁶ psi |
| Độ bền va đập (Charpy) | 20 – 30J | 15 – 22 ft-lb |
| Tỷ số Poisson | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
Xử lý nhiệt thép công cụ M4
SteelPro Group đảm bảo kiểm soát nhiệt độ và tốc độ làm nguội chính xác trong quá trình xử lý nhiệt thép công cụ M4. Quy trình sản xuất của chúng tôi tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn, cung cấp các sản phẩm thép công cụ M4 với chất lượng đồng nhất. Dưới đây là quy trình xử lý nhiệt chi tiết cho thép công cụ M4.
Ủ
Ủ là quan trọng để giải phóng ứng suất bên trong thép, làm cho thép dễ gia công hơn. Nó đặc biệt hữu ích sau khi rèn, đúc hoặc hàn. Sau khi ủ, độ cứng có thể đạt khoảng 240-255 HB.
Quá trình: Làm nóng M4 đến nhiệt độ 850-900°C (1.562-1.652°F) và giữ ở nhiệt độ đó trong 1 giờ cho mỗi 25,44 cm (1 in). Sau đó, làm nguội từ từ thép trong lò với tốc độ khoảng 20°C (36°F) mỗi giờ.
Làm cứng
Làm nóng trước
Nên làm nóng trước để giảm sốc nhiệt. Đối với các dụng cụ có hình dạng phức tạp, nên làm nóng trước theo hai giai đoạn để ngăn ngừa sự chênh lệch nhiệt độ:
- Giai đoạn đầu tiên: 500–600°C (932–1,112°F)
- Giai đoạn thứ hai: 800–900°C (1.472–1.652°F)
Austenit hóa
Làm nóng thép công cụ M4 đến 1.200–1.250°C (2.192–2.282°F). Ngâm trong 30-45 phút cho mỗi độ dày 25,44 cm (1 in).
Làm nguội
Sau khi austenit hóa, thép công cụ M4 phải được làm nguội nhanh (làm nguội) để khóa độ cứng. Điều này có thể được thực hiện trong dầu để có độ cứng cao hơn và cấu trúc vi mô đồng đều hơn hoặc trong không khí để giảm biến dạng và ít nguy cơ nứt hơn.
Làm nguội
Quá trình tôi luyện rất quan trọng để giảm độ giòn do tôi luyện và cân bằng độ cứng và độ dai. Sau khi tôi luyện, phạm vi độ cứng thường là 58-62 HRC.
Quá trình tôi luyện thường được thực hiện ở nhiệt độ 540-650°C (1.004-1.202°F), với quy trình tôi luyện kép được khuyến nghị ở nhiệt độ 600–650°C (1.112–1.202°F) để có kết quả tối ưu.
Hình dạng sản phẩm thép công cụ M4
Sản phẩm của chúng tôi tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM và ISO, và chúng tôi cũng cung cấp các tùy chọn kích thước tùy chỉnh. Nếu bạn yêu cầu các thanh đã tôi cứng hoặc ủ với độ cứng cụ thể, vui lòng liên hệ với chúng tôi để có các giải pháp tùy chỉnh.
| Mẫu sản phẩm | Phạm vi kích thước (Hệ mét) | Phạm vi kích thước (Anh) |
| Thanh tròn | Đường kính: 10 mm đến 100 mm | Đường kính: 0,39 in đến 3,94 in |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 39,37 in đến 118,11 in | |
| Thanh phẳng | Độ dày: 5 mm đến 50 mm | Độ dày: 0,20 in đến 1,97 in |
| Chiều rộng: 20 mm đến 200 mm | Chiều rộng: 0,79 in đến 7,87 in | |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 39,37 in đến 118,11 in | |
| Đĩa | Độ dày: 10 mm đến 50 mm | Độ dày: 0,39 in đến 1,97 in |
| Chiều rộng: 200 mm đến 1500 mm | Chiều rộng: 7,87 in đến 59,06 in | |
| Chiều dài: 1000 mm đến 3000 mm | Chiều dài: 39,37 in đến 118,11 in |
Ứng dụng thép công cụ M4
- Lưỡi dao: Lưỡi cưa tròn, Dao gia công kim loại
- Doa: Dụng cụ doa bên trong, Dụng cụ doa bề mặt
- Dao phay bánh răng: Dao phay bánh răng thẳng và xoắn ốc, Dao phay bánh răng trong
- Con lăn ren: Con lăn ren định hình nguội cho bu lông và ốc vít
- Dao phay: Dao phay đầu, Dao phay mặt
- Máy cắt định hình: Được sử dụng để định hình các bộ phận và linh kiện kim loại
- Dao cắt cạo râu: Dụng cụ chính xác để hoàn thiện bánh răng và các thành phần khác
Thép PM M4 (hoặc thép CPM M4) được chế tạo bằng quy trình luyện kim bột mang lại khả năng chống mài mòn, độ bền và độ ổn định kích thước được cải thiện. Những đặc tính nâng cao này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng gia công phức tạp, ứng suất cao.
Thép công cụ M4 cho hiệu suất cao nhất
Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp M4 và thép công cụ tốc độ cao khác với nhiều hình dạng khác nhau, từ thanh đến các cấu hình tùy chỉnh, phù hợp với nhu cầu gia công của bạn. Với dịch vụ cắt chính xác và xử lý nhiệt, chúng tôi đảm bảo rằng mọi sản phẩm đều đáp ứng chính xác các thông số kỹ thuật của bạn.
