M35 acero de alta velocidad: Propiedades, Aplicaciones, Guía de fabricación

M35 acero de alta velocidad (HSS) es una aleación premium reconocida por su excepcional Alta dureza caliente y fuerza mejorada: tratos elevados por su único composición química (incluido 4.75-5.50% cobalto, una adición clave a su base de acero M2). A diferencia de HSS estándar, conserva la dureza a temperaturas de hasta 650 ° C, convirtiéndolo en la mejor opción para herramientas de corte de alto rendimiento, DIES FORMINACIÓN DE PRECISIÓN, y componentes críticos en industrias aeroespaciales y automotrices. En esta guía, Desglosaremos sus rasgos clave, Usos del mundo real, procesos de fabricación, y cómo se compara con otros materiales, Ayudándolo a seleccionar para proyectos que exigen una durabilidad extrema y una confiabilidad de alta temperatura.

1. Propiedades de material clave del acero de alta velocidad M35

El rendimiento de M35 se basa en su calibrado con precisión composición química—Pecialmente cobalto, que amplifica sus capacidades mecánicas y de alta temperatura, dando forma a sus propiedades robustas.

Composición química

La fórmula de M35 se basa en el acero M2 con cobalto para aumentar el rendimiento, con rangos fijos para elementos clave:

• Contenido de carbono: 0.85-1.00% (más alto que m2, mejor resistencia al desgaste formando más carburos duros con tungsteno/vanadio)
• Contenido de cromo: 3.75-4.25% (Forma carburos resistentes al calor para resistencia al desgaste adicional y garantiza un tratamiento térmico uniforme)
• Contenido de tungsteno: 5.50-6.75% (elemento central para Alta dureza caliente—Forma carburos que resisten el ablandamiento a 650 ° C+)
• Contenido de molibdeno: 4.75-5.50% (trabaja con tungsteno para aumentar la dureza caliente y reducir la fragilidad)
• Contenido de vanadio: 1.75-2.25% (refina el tamaño del grano, Mejora la dureza, y forma carburos de vanadio para resistencia al desgaste superior)
• Contenido de cobalto: 4.75-5.50% (Definición del elemento: fortalece la matriz de acero y aumenta la dureza caliente, elevar el rendimiento por encima de M2)
• Contenido de manganeso: 0.20-0.40% (aumenta la enduribilidad sin crear carburos gruesos)
• Contenido de silicio: 0.15-0.35% (La desoxidación del SIDA durante la fabricación y estabiliza el rendimiento de alta temperatura)
• Contenido de fósforo: ≤0.03% (estrictamente controlado para evitar la fragilidad fría, crítico para el almacenamiento de herramientas a baja temperatura)
• Contenido de azufre: ≤0.03% (ultra bajo para mantener tenacidad y evite agrietarse durante la formación o mecanizado)

Propiedades físicas

Propiedades mecánicas

Después del tratamiento térmico estándar (recocido + temple + templado), M35 ofrece un rendimiento líder en la industria:

• Resistencia a la tracción: ~ 2100-2600 MPA (100-150 MPA más alto que M2, Ideal para operaciones de alta fuerza como aceros de aleación dura)
• Fuerza de rendimiento: ~ 1700-2100 MPA (asegura que las herramientas resistan la deformación permanente bajo cargas pesadas)
• Alargamiento: ~ 10-15% (en 50 MM: ductilidad moderada, Suficiente para evitar grietas repentinas durante las vibraciones de mecanizado)
• Dureza (Escala de Rockwell C): 63-69 CDH (Después del tratamiento térmico, ajustable: 63-65 HRC para herramientas de formación difíciles, 67-69 HRC para herramientas de corte resistentes al desgaste)
• Fatiga: ~ 850-1050 MPA (a 10 ⁷ ciclos: 50-100 MPa más alto que m2, Perfecto para herramientas bajo ciclos de corte repetidos)
• Dureza de impacto: Moderado a alto (~ 38-48 J/cm² a temperatura ambiente)—La herramientas de cerámica más grande que la de cerámica, Reducir el riesgo de astillado durante el uso

Otras propiedades críticas

• Excelente resistencia al desgaste: Los carburos mejorados por cobalto se resisten a la abrasión 15-20% mejor que m2, Ideal para mecanizar metales duros como Inconel o Tool Steel.
• Alta dureza caliente: Retiene ~ 62 hrc a 650 ° C (2 HRC superior a m2 a 600 ° C)—Crítico para corte de alta velocidad (P.EJ., 600+ m/min para aleaciones de aluminio).
• Buena dureza: Equilibrado con dureza, Entonces tiene impactos menores (P.EJ., Contacto de trabajo de herramientas) sin romper.
• Maquinabilidad: Bien (Antes del tratamiento térmico)—Enelado M35 (Dureza ~ 220-250 Brinell) es maquinable con herramientas de carburo; Evite el mecanizado después de endurecer (63-69 CDH).
• Soldadura: Con precaución: el contenido de carbono y el contenido de cobalto aumentan el riesgo de agrietamiento; precalentamiento (350-400° C) y se requieren templamiento posterior a la soldado para reparaciones de herramientas.

2. Aplicaciones del mundo real de acero de alta velocidad M35

El rendimiento de Boost-Boost-Boost de M35 lo hace ideal para aplicaciones de alta demanda y formación de demanda. Aquí están sus usos más comunes:

Herramientas de corte

• Cortadores de fresadoras: Formas finales para mecanizado de alta velocidad de aleaciones duras (P.EJ., Incomparar 718) Use M35—dureza caliente Mantiene la nitidez a 600-650 ° C, Supervisión de M2 ​​por 25% en la vida de herramientas.
• Herramientas de giro: Las herramientas de torno para mecanizar los ejes de la turbina aeroespacial usan M35: la resistencia a la ropa reduce los cambios de herramientas, Mejora de la eficiencia de producción por 45%.
• Broches: Los broches internos para la configuración de los engranajes de alta resistencia usan M35: la tostura resiste el chipp, y la dureza caliente mantiene la precisión sobre 15,000+ regiones.
• Escariadores: Reamers de precisión para agujeros de tolerancia estrecha (± 0.0005 mm) En las piezas de transmisión automotriz use M35: la resistencia a la ropa garantiza una calidad constante sobre 20,000+ reams.

Ejemplo de caso: Una tienda de mecanizado aeroespacial usó M2 para moler las cuchillas de la turbina Inconel. Los cortadores M2 opacaron después 150 regiones. Cambiaron a M35, Y los cortadores duraron 225 regiones (50% más extenso)—Encontar el tiempo de regreso de 40% y salvar $24,000 anualmente.

Herramientas de formación

• Golpes: Golpes de alta velocidad para estampar sábanas de metal gruesas (P.EJ., 10 acero mm) Use M35—Excelente resistencia al desgaste mangos 250,000+ estampillas (50,000 Más de M2).
• Matrices: Dies de formación de frío para dar forma a los pernos de alta resistencia usa M35: la tosta resiste la presión, y la resistencia al desgaste reduce las partes defectuosas por 70%.
• Herramientas de estampado: Las herramientas de estampado fino para los conectores electrónicos usan M35 - Hardness (67-69 CDH) Asegura limpio, cortes sin rebabas.

Aeroespacial & Industrias automotriz

• Industria aeroespacial: Las herramientas de corte para mecanizar las cuchillas de turbina de titanio usan M35—Alta dureza caliente Maneja temperaturas de corte de 650 ° C, que suavizaría M2.
• Industria automotriz: Herramientas de corte de alta velocidad para mecanizar bloques de motor (hierro fundido) Use M35: la resistencia a la ropa reduce el reemplazo de la herramienta por 30%, Reducir los costos de producción.

Ingeniería Mecánica

• Engranaje: Los engranajes de servicio pesado para las cajas de cambios de turbina eólica usan M35: la resistencia a la ropa se extiende la vida útil de 30% VS. M2, Reducción del mantenimiento.
• Ejes: Los ejes de accionamiento para los compresores industriales usan M35: resistencia a los tenses (2100-2600 MPA) soporta alto par, y la resistencia a la fatiga resiste el estrés repetido.
• Aspectos: Rodamientos de alta carga para equipos mineros Use M35: la resistencia a la ropa reduce la fricción, reducir la frecuencia de mantenimiento por 55%.

3. Técnicas de fabricación para acero de alta velocidad M35

La producción de M35 requiere precisión para mantener el equilibrio de cobalto y optimizar el rendimiento. Aquí está el proceso detallado:

1. Procesos metalúrgicos (Control de composición)

• Horno de arco eléctrico (EAF): Método primario: acero de cáscara, tungsteno, molibdeno, vanadio, y el cobalto se derrite a 1.650-1,750 ° C. Monitor de sensores composición química Para mantener el cobalto (4.75-5.50%) y otros elementos dentro del rango: crítico para la dureza caliente.
• Horno de oxígeno básico (Bof): Para la producción a gran escala: el hierro Molten se mezcla con acero de chatarra; El oxígeno ajusta el contenido de carbono. Se agregan cobalto y otras aleaciones después del soplo para evitar la oxidación.

2. Procesos de rodadura

• Rodillo caliente: La aleación fundida se arroja a lingotes, Calentado a 1.100-1,200 ° C, y rodé en barras, platos, o alambre. Rolling caliente descompone grandes carburos y formas de formas en blanco (P.EJ., cuerpos cortadores).
• Rodando en frío: Usado para sábanas delgadas (P.EJ., Pequeño punzonado en blanco)—El a la mano a la mano a temperatura ambiente para mejorar el acabado de la superficie. Recocido posterior a la rodilla (700-750° C) restaura la maquinabilidad.

3. Tratamiento térmico (Crítico para el rendimiento de cobalto)

• Recocido: Calentado a 850-900 ° C para 2-4 horas, enfriado lentamente (50° C/hora) a ~ 600 ° C. Reduce la dureza a 220-250 Brinell, haciéndolo maquinable.
• Temple: Calentado a 1.220-1,270 ° C (10-20° C más alto que M2) para 30-60 minutos, apagado en aceite. Se endurece 67-69 CDH; El enfriamiento de aire reduce la distorsión pero reduce la dureza para 63-65 CDH.
• Templado: Recalentado a 520-570 ° C (20-50° C más alto que M2) para 1-2 horas, refrigerado por aire. Saldos dureza caliente y dureza: crítica para las herramientas de corte.
• Recocido para alivio del estrés: Obligatorio: calentado a 600-650 ° C para 1 hora después del mecanizado para reducir el estrés, prevenir el agrietamiento durante el enfriamiento.

4. Formación y tratamiento de superficie

• Métodos de formación:
• Formación de prensa: Prensas hidráulicas (5,000-10,000 montones) Forma placas M35 en blancos de herramienta: no haya sido antes del tratamiento térmico.
• Molienda: Después del tratamiento térmico, Las ruedas de diamantes refinan los bordes a tolerancias de ± 0.0005 mm (P.EJ., flautas de escariadores).
• Mecanizado: Moletas CNC con herramientas de carburo de forma recocida M35 en geometrías de corte; el trabajo evita el sobrecalentamiento.
• Tratamiento superficial:
• Nitrurro: Calentado a 500-550 ° C en nitrógeno para formar un 5-10 μm de capa de nitruro: boosts resistencia al desgaste por 30%.
• Revestimiento (PVD/CVD): Nitruro de aluminio de titanio (Pvd) Los recubrimientos reducen la fricción, Extender la vida útil de la herramienta por 2.5x.
• Endurecimiento: Tratamiento térmico final (temple + templado) es suficiente para la mayoría de las aplicaciones.

5. Control de calidad (Garantía de rendimiento)

• Prueba de dureza: Las pruebas de Rockwell C verifican la dureza posterior a la temperatura (63-69 CDH) y dureza caliente (≥62 hrc a 650 ° C).
• Análisis de microestructura: Confirma la distribución uniforme de carburo (No hay grandes carburos que causen astillado).
• Inspección dimensional: CMMS verifica las dimensiones de la herramienta para precisión (P.EJ., tolerancia del agujero).
• Prueba de desgaste: Simula el corte de alta velocidad (P.EJ., Mecanizado Inconel en 550 m/mi) para medir la vida de la herramienta.
• Prueba de tracción: Verifica la resistencia a la tracción (2100-2600 MPA) y fuerza de rendimiento (1700-2100 MPA).

4. Estudio de caso: Acero de alta velocidad M35 en mecanizado aeroespacial de la turbina

Un importante fabricante aeroespacial usó M2 para mecanizar las cuchillas de turbina de titanio, pero se enfrentó 30% Falla de la herramienta Debido al sobrecalentamiento. Cambiaron a M35, Con los siguientes resultados:

• Vida de herramientas: M35 cortadores duraron 200 hojas (VS. 130 para m2)—40% más larga.
• Porcentaje de averías: La dureza caliente de M35 redujo las fallas de sobrecalentamiento para 8% (de 30%), ahorro $60,000 anualmente en materiales desperdiciados.
• Ahorro de costos: A pesar de las M35 30% mayor costo inicial, el fabricante guardado $190,000 anualmente a través de cambios reducidos en herramientas y desechos.

5. M35 acero de alta velocidad vs. Otros materiales

¿Cómo se compara M35 con M2 y otros materiales de alto rendimiento?? Vamos a desglosar:

Idoneidad de la aplicación

• Mecanizado aeroespacial: M35 supera a M2 (mayor dureza caliente) Para titanio/Inconel, más chillido que M42.
• Corte de alta velocidad: M35 equilibra el rendimiento y el costo mejor que M42: ideal para mecanizado de motor automotriz.
• Formación de precisión: M35 es superior a D2 (mejor dureza) Para estampado de alto volumen, reduce el chipp.

Vista de la tecnología de Yigu sobre acero M35 de alta velocidad

En la tecnología yigu, M35 se destaca como una solución de alto valor para necesidades de mecanizado extremas. Su cobalto mejorado dureza caliente y la resistencia al desgaste lo hace ideal para aeroespacial, automotor, y clientes de ingeniería de precisión. Recomendamos M35 para cortar aleaciones duras (Incomparar, titanio) y aplicaciones de alta velocidad, donde supera a M2 (vida de herramienta más larga) y ofrece un mejor valor que M42. Mientras que más costoso por adelantado, Su durabilidad reduce el mantenimiento y los costos de reemplazo, alinear con nuestro objetivo de sostenible, Soluciones de fabricación de alto rendimiento.

Preguntas frecuentes

1. Es m35 de acero de alta velocidad mejor que m2 para mecanizar aleaciones duras?

Sí, el contenido de cobalto de M35 aumenta dureza caliente y resistencia al desgaste, haciéndolo 15-20% más duradero que M2 para aleaciones duras como Inconel o Tool Steel. Es ideal si necesita una vida útil más larga para el mecanizado de alta demanda.

2. ¿Se puede usar M35 para mecanizado de metal no ferroso? (P.EJ., aluminio)?

Sí, Pero a menudo está demasiado especificado. M35 funciona bien para mecanizado de aluminio de alta velocidad, Pero M2 es más barato y suficiente para la mayoría de las aplicaciones no ferrosas. Reserve M35 para metales duros para maximizar la rentabilidad.

3. ¿Cómo se compara M35 con el acero de alta velocidad M42??

M42 tiene una dureza caliente ligeramente mayor (~ 64 hrc a 650 ° C vs. M35 62 CDH) pero es 40% Más caro y más difícil de mecanizar. M35 ofrece un mejor valor para la mayoría de las aplicaciones, solo elija M42 para necesidades extremas de corte de 650 ° C+.