Wenn Sie sich mit Hochtemperatur befassen, Hochgeschwindigkeits-Schneidaufgaben-wie die Bearbeitung von harten Legierungen in der Luft- und Raumfahrt oder in der Hochleistungsmetallbearbeitung-AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl ist ein Game-Changer. Als kobaltalloyed Hochgeschwindigkeitsstahl, Es liefert überlegenrote Härte (Wärmewiderstand) und Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Standardklassen wie AISI M2. In diesem Leitfaden, Wir werden die wichtigsten Eigenschaften aufschlüsseln, Anwendungen in der Praxis, Herstellungsprozess, und wie es sich gegen andere Materialien stapelt. Am Ende, Sie werden wissen, ob es richtig zu Ihren hochdarstellenden Schnittanforderungen passt.
1. Materialeigenschaften von AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl
Die außergewöhnliche Leistung von AISI M35 stammt aus seiner einzigartigen chemischen Zusammensetzung - insbesondere der Zugabe von Kobalt - und optimierten Eigenschaften. Erkunden wir jede Kategorie praktisch:
Chemische Zusammensetzung
DerLegierungselemente In AISI M35 arbeiten zusammen, um den Wärmewiderstand zu steigern, Resistenz tragen, und Stärke. Hier ist ein typischer Zusammenbruch und ihre Rollen:
Element | Typischer Inhalt | Rolle bei der Leistung von AISI M35 |
---|---|---|
Kohlenstoff (C) | 0.80–0,90% | Bildet harte Carbide (mit Wolfram, Molybdän) Um den Verschleißfestigkeit zum Schneiden zu verbessern. |
Mangan (Mn) | 0.15–0,40% | Verbessert die Verarbeitbarkeit und stellt sicher, dass der Stahl gleichmäßig auf die Wärmebehandlung reagiert. |
Phosphor (P) | ≤ 0.030% | Niedrig gehalten, um Sprödigkeit zu vermeiden-ein hohes Phosphor würde beim Hochgeschwindigkeitsschneiden zu Rissen führen. |
Schwefel (S) | ≤ 0.030% | Ebenfalls niedrig gehalten - Prevents schwächen der Stahlstruktur bei hohen Temperaturen. |
Chrom (Cr) | 3.80–4,50% | VerbessertHärtbarkeit und Oxidationsresistenz (verhindert Rost bei hohen Schnitttemperaturen). |
Wolfram (W) | 5.50–6,75% | Bildet harte Carbide, die bei hoher Hitze Festigkeit behalten - kritisch für rote Härte. |
Molybdän (MO) | 4.50–5,50% | Arbeitet mit Wolfram, um den Verschleißfestigkeit zu steigern und die Brödeln zu verringern. |
Vanadium (V) | 1.75–2,25% | Verfeinert die Getreidestruktur und bildet harte Vanadium -Carbide, Weitere Verbesserung der Verschleißfestigkeit. |
Kobalt (CO) | 4.50–5,50% | Das „Stern“ -Element - steigt rote Härte um 15–20% im Vergleich zu M2, die Verwendung bei höheren Temperaturen zulassen. |
Physische Eigenschaften
Diese Merkmale beschreiben, wie sich AISI M35 in Hochgeschwindigkeiten verhält, Hochwasserschneidumgebungen:
- Dichte: ~ 8,15 g/cm³ (etwas höher als M2 - doue zum Kobaltgehalt).
- Wärmeleitfähigkeit: ~ 24 w/(m · k) (niedriger als strukturelle Stähle - Helps behalten Härte bei hoher Hitze bei).
- Wärmeleitkoeffizient: ~ 11,0 × 10⁻⁶/° C. (minimiert das Verzerrung beim Erhitzen, Schneidwerkzeuge präzise halten).
- Spezifische Wärmekapazität: ~ 455 J/(kg · k) (absorbiert die Hitze gleichmäßig, Reduzierung der thermischen Belastung des Werkzeugs).
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (Arbeitet mit magnetischen Werkzeughaltern in CNC -Bearbeitungszentren).
Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Merkmale von AISI M35 sind auf extreme Schnittbedingungen zugeschnitten. Hier ist das, was am wichtigsten ist:
- Zugfestigkeit: ≥ 2,800 MPA (Nach Wärmebehandlung)- Strong genug, um schwere Schnittkräfte auf harten Metallen zu bewältigen.
- Ertragsfestigkeit: ≥ 2,300 MPA (widersteht der dauerhaften Verformung, So halten die Werkzeuge ihre scharfe Kante).
- Härte: 62–66 HRC (Rockwell), ~ 680–730 HV (Vickers), ~ 630–680 HBW (Brinell)- Hoder als M2, Ideal zum Schneiden von harten Legierungen.
- Aufprallzählung: ~ 12–20 j (bei Raumtemperatur)-mäßig (Weniger als M2, Aber besser als Carbide).
- Ermüdungsstärke: ~ 1.050 MPa (widersteht Schäden durch wiederholte Schneidzyklen-perfekt für die Bearbeitung von Hochvolumme).
- Resistenz tragen: Sehr ausgezeichnet - 50% besser als M2 (Vielen Dank an Cobalt und eine verbesserte Carbidformation).
Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Niedrig - stellt leicht unter nassen Bedingungen ein (Verwenden Sie Ölen oder Beschichtung zur Lagerung; Vermeiden Sie nasses Schneiden ohne Schutz).
- Härtbarkeit: Ausgezeichnet - Laschen gleichmäßig auch in dicken Werkzeugenabschnitten (ideal für große Mahlschneider oder Ränen).
- Rote Härte (heiße Härte): Außergewöhnlich - Retains 90% seiner Härte bei 620 ° C (10–15% besser als M2).
- Dimensionsstabilität: Hoch - minimale Schrumpfung nach Wärmebehandlung (kritisch für Präzisionstools wie Reibahlen).
- Verarbeitbarkeit: Mittelschwerer Carbid-Werkzeuge für vollständig hitzebehandelte M35; getemperter M35 (220–260 HBW) ist leichter zu maschine als vollständig gehärtetem M35.
2. Anwendungen von AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl
Die überlegene rote Härte und den Verschleißfestigkeit von AISI M35 machen es ideal für extreme Schnittaufgaben in der gesamten Branche. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke:
Metallbearbeitungsindustrie
Es ist die oberste Wahl, um harte Metalle bei hohen Geschwindigkeiten zu schneiden:
- Schneidwerkzeuge: Drehwerkzeuge (zum Drehen von Edelstahl, Legierungsstahl, oder Werkzeugstahl bei hoher Drehzahl), Fräser (Für die Hochleistungs-CNC-Bearbeitung), und räumen (zum Erstellen präziser Slots in harten Legierungen).
- Drehwerkzeuge: Greifen Sie Schneidgeschwindigkeiten bis hin zu 180 m/min für Hartstahl - scharfe 1,5 -fache länger als M2.
- Fräser: Verwendet in Hochleistungs-CNC-Maschinen zur Bearbeitung dick, Hartmetallteile - Atemanleiserleistung, auch wenn er hohe Hitze erzeugt.
- Reibahlen: Erstellen Sie präzise Löcher in harten Metallen wie Titan oder Inconel - Retaingenauigkeit für Hunderte von Schnitten.
Automobilindustrie
Es wird für hohe Verschleiß verwendet, Hochtemperaturwerkzeug:
- Stempeln stirbt: Hochgeschwindigkeitsstempel stirbt für harte Stahlblätter (Wie Automobil -Chassis -Teile)- Resistent nach wiederholten Auswirkungen.
- Schläge: Hochgeschwindigkeitsschläge zum Erstellen von Löchern in dick, Harte Metallkomponenten (wie Motorblöcke)-Bei hoher Volumenproduktion scharf bleiben.
- Stirbt zum Schmieden: Heißes Schmieden stirbt für kleine, Harte Kfz -Teile (Wie Zahnradzähne)- Retainfestigkeit bei hohen Schmiedemperaturen.
Allgemeine Ingenieurwesen
Es eignet sich perfekt für Hochleistungs-Schneidwerkzeuge:
- Kalte Arbeitswerkzeuge: Hochgeschwindigkeits-Kaltformwerkzeuge (für die Formung dick, Harte Metallblätter in Klammern)- Resistentes Verschleiß aus Druck.
- Kaltformwerkzeuge: Werkzeuge zum Erstellen von Präzisionsteilen wie hochfestigen Schrauben bei hohen Geschwindigkeiten-Atemzugsform während Tausenden von Zyklen.
- Kalttusionswerkzeuge: Extrusion stirbt für harte Metalle (Wie Edelstahl)- HANDLE Hochgeschwindigkeiten ohne Stumpf.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Seine Präzisions- und Wärmefestigkeit funktioniert für die High-Tech-Bearbeitung:
- Hochvorbereitete Schneidwerkzeuge: Werkzeuge zur Bearbeitung von Titan- oder Nickel-Basis-Superlegierungen (wie Flugzeugmotorteile)- Erfordernde extreme Wärmefestigkeit und Genauigkeit.
- Spezialbearbeitungswerkzeuge: Benutzerdefinierte Werkzeuge für komplexe Luft- und Raumfahrtkomponenten (Wie Turbinenklingen)—Abainschärfe während der Hochgeschwindigkeit, Hochtemperaturgeschnitten.
3. Herstellungstechniken für AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl
Die Herstellung von AISI M35 erfordert Präzision, um seine kobaltverstärkten Eigenschaften zu erhalten. Hier ist der Prozess:
1. Stahlherstellungsprozess
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Die häufigste Methode. Schrottstahl wird in einem EAF geschmolzen, Und Legierungselemente (W, MO, Cr, V, CO) werden genau hinzugefügt, um die Zusammensetzung von M35 zu erreichen.
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Selten für M35-nur für die großflächige Produktion hochwertiger Kobalt-alloy-Stähle verwendet.
2. Rollen und Schmieden
- Heißes Rollen: Der Stahl wird auf ~ 1.100–1.150 ° C erhitzt und in Stangen gerollt, Stangen, oder Blätter (Die Startform für Werkzeuge).
- Kaltes Rollen: Optional für dünne Stangen - setzt sich der Oberfläche und erhöht die Härte leicht (Wird für kleine Werkzeuge wie Drillbits verwendet).
- Drop Forging: Verwendet einen Hammer, um heißen Stahl in Werkzeuglücken zu formen (Wie Fräserkörper)- Verbessert die Stärke durch Ausrichtung der Getreidestruktur.
- Drücken Sie Schmieden: Verwendet eine hydraulische Presse, um präzise Formen zu erstellen (Für komplexe Werkzeuge wie Broaches)- Verbreitet eine gleichmäßige Dichte und Kobaltverteilung.
3. Wärmebehandlung
Wärmebehandlung ist entscheidend, um die rote Härte von M35 freizuschalten. Der typische Prozess ist:
- Glühen: Erwärmen Sie auf 850–900 ° C und kühlen Sie sich langsam ab - auf 220–260 HBW für einfache Bearbeitung.
- Austenitisierung: Wärme auf 1.200–1.240 ° C. (etwas höher als M2) und 1–2 Stunden lang halten - die Struktur zum Härten mit Austenit übertragen.
- Quenching: Öl oder Luft abkühlen lassen (Luftlöschen für kleine Werkzeuge)- Erstellt ein hartes, martensitische Struktur mit verbesserter roter Härte.
- Temperieren: Aufwärmen auf 550–590 ° C und 2–3 Stunden lang festhalten (zweimal fertig)-reduziert Bröcker und Schlösser in kobaltgesteuerter Wärmefestigkeit.
- Kryogene Behandlung: Optional (cool zu -80 bis -196 ° C nach dem Löschen)- Eliminiert beibehalten Austenit, Weiter.
4. Oberflächenbehandlung
- Schleifen: Verwendet Präzisions -Schleifräder, um Werkzeuge zu genauen Abmessungen zu formen (Z.B., Schärfen von Fräsenschneidern oder Reibahlen).
- Polieren: Erzeugt eine glatte Oberfläche (kritisch für hochpräzise Tools-reduziert die Reibung beim Schneiden).
- Beschichtung: Zu den Optionen gehört Titannitrid (Zinn) oder diamantartiger Kohlenstoff (DLC)- Boost -Verschleißfestigkeit um 40–60% (Ideal für hochvolumige, Hochtemperaturgeschnitten).
5. Qualitätskontrolle
Jede Charge von M35 wird getestet, um strenge Hochgeschwindigkeitsstahlstandards zu erfüllen:
- Chemische Analyse: Verwendet die Spektrometrie, um Cobalt zu überprüfen, Wolfram, und Vanadiumspiegel (stellt sicher, dass es den Spezifikationen von M35 entspricht).
- Mechanische Tests: Beinhaltet Härtetests (HRC überprüfen), Aufpralltests (für Zähigkeit), und Hochtemperaturhärtentests (rote Härte überprüfen).
- Nicht-zerstörerische Tests (Ndt): Verwendet Ultraschalltests, um versteckte Risse zu finden (kritisch für Hochgeschwindigkeitstools, die extreme Kräfte ausgesetzt sind).
4. Fallstudien: AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl in Aktion
Beispiele in realer Welt zeigen, wie M35 extreme Schnittprobleme löst. Hier sind vier detaillierte Fälle:
Fallstudie 1: Metallbearbeitungsmühlenschneider für harte Legierungen
Anwendungshintergrund: Eine USA. Metallbearbeitungsgeschäft verwendete AISI M2 -Fräser, um Edelstahlteile zu maschinellen. Die Cutter stumpften danach 200 Teile, Schärfen erfordert ($120/schärfen, 12 Schärfe/Monat). Leistungsverbesserung: Auf AISI M35 Cutters umgestellt (mit Zinn beschichtet). Die Cutter dauerten 500 Teile - 2,5x länger.Kosten-Nutzen-Analyse: Die monatlichen Schärfkosten gingen auf $480 (aus $1,440), Sparen Sie 11.520 USD/Jahr. Die Bearbeitungszeit fiel vorbei 20% (Weniger Tooländerungen), Erlauben, dass der Laden mehr Bestellungen entgegennehmen kann.
Fallstudie 2: Automobilstempel stirbt für Hartstahl
Anwendungshintergrund: Ein europäischer Automobillieferant verwendet AISI D2 stirbt für Hochgeschwindigkeitsstempel dicker Stahlblätter. Die Stämme verschlechterten sich danach 30,000 Zyklen, kostet $ 6.000/sterben und 3 Ausfallzeiten.Leistungsverbesserung: Auf AISI M35 stirbt. Die Würfel dauerten 80,000 Zyklen - 2,7x länger.Kosten-Nutzen-Analyse: Die jährlichen Würfelkosten gingen auf $22,500 (aus $60,000), Sparen Sie 37.500 USD/Jahr. Ausfallzeit fiel vorbei 60%, Reduzierung der Produktionsverzögerungen.
Fallstudie 3: Allgemeine Ingenieurkaltformwerkzeuge
Anwendungshintergrund: Ein kanadisches Engineering-Unternehmen verwendete AISI A2-Werkzeuge für kalte Bildung hochfestes Stahlklammern. Die Werkzeuge danach stumpf 8,000 Zyklen, Ersatz benötigen ($900/Werkzeug, 10 Ersatz/Jahr). Leistungsverbesserung: Auf AISI M35 -Werkzeuge umgestellt. Die Werkzeuge dauerten 22,000 Zyklen - 2,8x länger.Kosten-Nutzen-Analyse: Die jährlichen Werkzeugkosten gingen auf $4,091 (aus $9,000), Sparen Sie 4.909 US -Dollar pro Jahr. Die Klammern hatten auch eine bessere Präzision, Schrott reduzieren 8%.
Fallstudie 4: Luft- und Raumfahrtbearbeitungswerkzeuge für Titan
Anwendungshintergrund: Ein Luft- und Raumfahrthersteller verwendete Carbid -Werkzeuge, um Titanmotorteile zu maschinen. Die Werkzeuge waren teuer ($600/Werkzeug) und spröde (danach geknackt 100 Teile). Leistungsverbesserung: Auf AISI M35 -Werkzeuge umgestellt (mit DLC beschichtet). Die Werkzeuge dauerten 300 Teile - 3x länger - ohne Knacken.Kosten-Nutzen-Analyse: Die jährlichen Werkzeugkosten gingen auf $8,000 (aus $24,000), Sparen Sie 16.000 US -Dollar pro Jahr. Die Werkzeuge behandelten auch komplexe Schnitte besser als Carbide.
5. AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl gegen. Andere Materialien
Wie ist AISI M35 im Vergleich zu anderen Hochgeschwindigkeitsstählen und nicht strengen? Verwenden wir Daten:
Vergleich mit anderen Hochgeschwindigkeitsstählen
AISI M35 ist ein Premium-Hochgeschwindigkeits-Stahl-hier stapelt es sich gegen ähnliche Klassen:
Eigentum | AISI M35 | Aisi M2 | Aisi T1 | Aisi M1 | AISI M42 |
---|---|---|---|---|---|
Härte (HRC) | 62–66 | 60–65 | 60–65 | 59–64 | 65–69 |
Rote Härte | Sehr ausgezeichnet (620° C) | Exzellent (600° C) | Sehr gut (580° C) | Gut (560° C) | Exzellent (630° C) |
Resistenz tragen | Sehr ausgezeichnet | Exzellent | Sehr gut | Gut | Sehr ausgezeichnet |
Aufprallzählung | Mäßig | Mäßig | Mäßig | Mäßig | Niedrig |
Kosten | Hoch | Medium | Hoch | Mittelgroß | Sehr hoch |
Am besten für | Hochtemp/Hartlegierung | Allgemeines Hochgeschwindigkeitsschnitt | Traditionelles Hochgeschwindigkeitsschnitt | Leichtes Hochgeschwindigkeitsschnitt | Extreme Verschleiß schneiden |
Vergleich mit Nichtsteelmaterialien
AISI M35 übertrifft Nichtsteel in Zähigkeit und Wärmebeständigkeit-hier ist es, wie es sich vergleicht:
Material | Härte (HRC) | Resistenz tragen | Aufprallzählung | Kosten | Verarbeitbarkeit | Rote Härte |
---|---|---|---|---|---|---|
AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl | 62–66 | Sehr ausgezeichnet | Mäßig | Hoch | Mäßig | Sehr ausgezeichnet |
Wolfram -Carbid | 70–75 | Sehr ausgezeichnet | Niedrig | Hoch | Arm | Sehr gut |
Aluminiumoxidkeramik | 85–90 | Sehr ausgezeichnet | Sehr niedrig | Sehr hoch | Unmöglich | Gut |
Polykristalline Diamant (PCD) | 90–95 | Exzellent | Sehr niedrig | Sehr hoch | Unmöglich | Arm |
Schlüssel zum Mitnehmen: AISI M35 ist die oberste Wahl für die Hochtemperatur, Hartlegierter Schneiden. Es ist härter als Carbide/Keramik, hat eine bessere rote Härte als M2/T1, und ist erschwinglicher als Premium -Klassen wie M42.
Perspektive der Yigu -Technologie auf AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl
Bei Yigu Technology, Wir empfehlen AISI M35 Kunden, die sich mit harten Legierungen oder Hochtemperaturschneiden befassen-wie Hersteller von Luft- und Raumfahrt- oder Hochleistungs-Metallbearbeitungsgeschäften. Die kobaltverstärkte rote Härte löst das Problem des häufigen Werkzeugs unter extremen Bedingungen. Es ist zwar teurer als M2, Kunden sehen 1,5–3x längere Werkzeuglebensdauer, was die Kosten schnell ausgeht. Für Unternehmen, die sich Ausfallzeiten oder schlechte Teilqualität nicht leisten können, M35 ist zuverlässig, Hochleistungsinvestitionen, die konsistente Ergebnisse liefert.
FAQ über AISI M35 Hochgeschwindigkeitsstahl
- Kann AISI M35 zum Schneiden nicht harter Materialien wie Aluminium verwendet werden?
Ja, Aber es ist nicht kostengünstig. Stärken von M35 (rote Härte, Resistenz tragen) sind für harte Metalle ausgelegt - für Aluminium, Verwenden Sie billigere Stähle wie M2 oder O1. Speichern Sie M35 für das Schneiden von Hartlegierung, um den Wert zu maximieren.