AISI M2 ACCIAIO ad alta velocità: Una guida alle proprietà, Usi & Prestazione

Se lavori con utensili da taglio ad alta velocità, come fresate, Strumenti per il tornio, o strumenti di lavorazione aerospaziale—AISI M2 ACCIAIO ad alta velocità è un punto fermo del settore. Rinomato per il suo eccezionaledurezza rossa (Capacità di mantenere la durezza alle alte temperature) e resistenza all'usura, È progettato per gestire velocità di taglio veloci senza attenuare. In questa guida, Abbatteremo le sue proprietà chiave, Applicazioni del mondo reale, processo di produzione, e come si confronta con altri materiali. Alla fine, Saprai se è la soluzione giusta per le tue esigenze di lavorazione ad alta velocità.

1. Proprietà del materiale dell'acciaio ad alta velocità AISI M2

Le prestazioni di Aisi M2 nel taglio ad alta velocità provengono dalla sua composizione chimica unica e proprietà ottimizzate. Esploriamo ogni categoria in termini pratici:

Composizione chimica

ILelementi legati In Aisi M2 lavora insieme per offrire durezza rossa, resistenza all'usura, e tenacità. Ecco una tipica rottura e i loro ruoli:

Proprietà fisiche

Questi tratti descrivono come Aisi M2 si comporta in ambienti di taglio ad alta velocità:

• Densità: ~ 8,03 g/cm³ (leggermente più alto degli acciai standard, a causa del contenuto di tungsteno e molibdeno).
• Conducibilità termica: ~ 25 W/(M · k) (Acciadi inferiori a quelli strutturali: critico per la gestione del calore durante il taglio ad alta velocità).
• Coefficiente di espansione termica: ~ 11,2 × 10⁻⁶/° C. (riduce al minimo la deformazione quando riscaldato, mantenere gli utensili da taglio precisi).
• Capacità termica specifica: ~ 460 J/(kg · k) (assorbe in modo uniforme il calore, Ridurre lo stress termico sullo strumento).
• Proprietà magnetiche: Ferromagnetico (Funziona con i titolari di strumenti magnetici nei centri di lavorazione a CNC).

Proprietà meccaniche

I tratti meccanici di Aisi M2 sono personalizzati per il taglio ad alta velocità: ecco cosa conta di più:

• Resistenza alla trazione: ≥ 2,600 MPA (Dopo il trattamento termico)—Uno abbastanza forte da gestire forze di taglio alte.
• Forza di snervamento: ≥ 2,100 MPA (resiste alla deformazione permanente, Quindi gli strumenti mantengono la loro forma acuta).
• Durezza: 60–65 HRC (Rockwell), ~ 650–700 HV (Vickers), ~ 600–650 HBW (Brinell)—Uno abbastanza per tagliare i metalli duri come l'acciaio.
• La tenacità dell'impatto: ~ 15–25 j (a temperatura ambiente)-moderare (Meglio delle carbure, ma meno che acciai resistenti agli urti come Aisi S7).
• Forza a fatica: ~ 1.000 MPA (Resiste danni da ripetuti cicli di taglio, ideali per la lavorazione ad alto volume).
• Resistenza all'usura: Eccellente: 3-4 volte superiore agli acciai per utensili standard (Grazie a Tungsten e Vanadium Carbide).

Altre proprietà

• Resistenza alla corrosione: Basso: si sposta facilmente in condizioni di bagnato (Usa olio o rivestimento per lo stoccaggio; non raccomandato per il taglio bagnato senza protezione).
• Affidamento: Eccellente: hards uniformemente anche in sezioni di utensili spessi (Ideale per grandi fresature).
• Durezza rossa (Durezza calda): Eccezionale - Reains 90% della sua durezza a 600 ° C (Il motivo chiave per cui funziona per il taglio ad alta velocità).
• Stabilità dimensionale: Alto: restringimento minimale dopo il trattamento termico (Critico per strumenti di precisione come i più allevati).
• Machinabilità: Moderato: richiede strumenti in carburo per M2 completamente trattato a calore; M2 ricotto (200–250 HBW) è più facile da macchina.

2. Applicazioni dell'acciaio ad alta velocità AISI M2

La resistenza rossa e l'usura di Aisi M2 lo rendono perfetto per gli utensili da taglio ad alta velocità nei settori. Ecco i suoi usi più comuni:

Industria della lavorazione dei metalli

È la scelta migliore per gli strumenti che tagliano il metallo ad alta velocità:

• Utensili da taglio: Strumenti per il tornio (per girare l'acciaio, acciaio inossidabile, o metalli in lega ad alto numero di giri), fresate (Per la lavorazione a CNC di parti complesse), e bocces (per creare slot precisi negli ingranaggi).
• Strumenti per il tornio: Maneggiare le velocità di taglio fino a 150 m/min per acciaio: installare acuto 2-3x più lungo degli acciai per utensili standard.
• Fresate: Utilizzato in macchine a CNC ad alta velocità per parti automobilistiche o aerospazia.
• Alevatori: Crea fori precisi nei metalli duri (Come le leghe di titanio)—Frendi la precisione per centinaia di tagli.

Industria automobilistica

È usato per le grandi ea, strumenti ad alta velocità:

• Stamping muore: Stamping ad alta velocità Dies per fogli di acciaio sottili (Come i pannelli del corpo dell'auto)—Ressista usura da impatti ripetuti.
• Pugni: Punti ad alta velocità per la creazione di fori nei componenti di metallo (come parentesi motori)—Stay Sharp durante la produzione ad alto volume.
• Muore per la forgiatura: Muore di forgiatura calda per piccole parti automobilistiche (Come i bulloni)—Porta la resistenza alle alte temperature.

Ingegneria generale

È ideale per gli utensili da taglio pesanti:

• Strumenti di lavoro a freddo: Strumenti di formazione fredda ad alta velocità (Per modellare i fogli di metallo tra parentesi)—Sust resistente dalla pressione.
• Strumenti di formazione fredda: Strumenti per realizzare parti di precisione come viti o dadi ad alta velocità, manuale durante migliaia di cicli.
• Strumenti di estrusione a freddo: L'estrusione muore per i metalli morbidi (Come l'alluminio)—Fandeggiare le alte velocità senza attenuare.

Industria aerospaziale

La sua precisione e la durezza rossa funzionano per la lavorazione ad alta tecnologia:

• Utensili da taglio ad alta precisione: Strumenti per la lavorazione del titanio o dei componenti aerospaziali in alluminio (come le parti dell'ala)—Qualizzare l'estrema precisione e resistenza all'usura.
• Strumenti di lavorazione specializzati: Strumenti personalizzati per parti aerospaziali complesse (Come le turbine del motore)—Necensazione della nitidezza durante l'alta velocità, taglio ad alta temperatura.

3. Tecniche di produzione per AISI M2 ADECCHIO ALTA SPECIALE

La produzione di AISI M2 richiede precisione per preservare la sua durezza rossa e resistenza all'usura. Ecco il processo:

1. Processo di produzione in acciaio

• Fornace ad arco elettrico (Eaf): Il metodo più comune. L'acciaio di scarto viene fuso in un EAF, E elementi legati (W, Mo, Cr, V) vengono aggiunti per raggiungere la composizione esatta di M2.
• Fornace di ossigeno di base (Bof): Raro per M2, utilizzato solo per la produzione su larga scala di acciai ad alta velocità di alta qualità.

2. Rotolando e forgiando

• Rotolamento caldo: L'acciaio viene riscaldato a ~ 1.100–1.150 ° C e rotolato in barre, aste, o fogli (La forma iniziale per gli strumenti).
• Rotolamento a freddo: Facoltativo per aste sottili: pieghe la superficie e aumenta leggermente la durezza (Utilizzato per piccoli strumenti come i pezzi di perforazione).
• Far cadere la forgiatura: Utilizza un martello per modellare l'acciaio caldo in spazi vuoti (Come i corpi di fresatura)—Gra elabora la forza allineando la struttura del grano.
• Premere la forgiatura: Utilizza una pressa idraulica per creare forme precise (Per strumenti complessi come le bache)—Usure Densità uniforme.

3. Trattamento termico

Il trattamento termico è fondamentale per sbloccare la durezza rossa di M2. Il processo tipico è:

• Ricottura: Riscaldare a 850–900 ° C e raffreddare lentamente: softes a 200–250 hbw per una facile lavorazione.
• Austenitizzante: Riscaldare a 1.190–1.230 ° C e tenere per 1-2 ore (più a lungo per strumenti spessi)—Conversa la struttura in austenite per indurimento.
• Spegnimento: Raffreddare in olio o aria (tempra dell'aria per piccoli strumenti)—Crea un duro, Struttura martensitica con durezza rossa.
• Tempra: Riscaldare a 540–580 ° C e tenere per 2-3 ore (fatto due volte)—Duce la fragilità e le serrature nella durezza rossa.
• Trattamento criogenico: Opzionale (Cool to -80 a -196 ° C dopo l'estinzione)—Eliminates ha mantenuto l'austenite, Aumentare la durezza e la resistenza all'usura.

4. Trattamento superficiale

• Macinazione: Utilizza ruote abrasive di precisione per modellare gli strumenti per esatti dimensioni (PER ESEMPIO., Affilatura di fresate o allevatori).
• Lucidare: Crea una superficie liscia (Critico per strumenti ad alta precisione: riduce l'attrito durante il taglio).
• Rivestimento: Le opzioni includono nitruro di titanio (Stagno) o carbonio simile a un diamante (DLC)—Serostrui la resistenza all'usura del 30-50% (Ideale per il taglio ad alto volume).

5. Controllo di qualità

Ogni lotto di M2 è testato per soddisfare rigorosi standard in acciaio ad alta velocità:

• Analisi chimica: Utilizza la spettrometria per controllare W, Mo, e livelli V. (assicura che corrisponda alle specifiche di M2).
• Test meccanici: Include test di durezza (Per verificare l'HRC), Test di impatto (per la tenacità), e test di durezza ad alta temperatura (Per controllare la durezza rossa).
• Test non distruttivi (Ndt): Utilizza test ad ultrasuoni per trovare crepe nascoste (critico per strumenti ad alta velocità che affrontano forze estreme).

4. Casi studio: Asile ad alta velocità AISI M2 in azione

Esempi del mondo reale mostrano come M2 risolve i problemi di taglio ad alta velocità. Ecco quattro casi dettagliati:

Caso di studio 1: Fresate in metallo

Background dell'applicazione: A U.S. CNC Shop ha usato AISI HSS (acciaio ad alta velocità, non-M2) fresate per fresatura per parti automobilistiche in acciaio. I taglieri si sono opposti dopo 300 parti, richiedere l'affilatura ($100/affilare, 10 Affinti/mese). Miglioramento delle prestazioni: Passato a taglierine AISI M2 (rivestito con latta). Le cutter sono durate 900 parti: 3 volte più a lungo.Analisi costi-benefici: I costi di affiliazione mensile sono diminuiti a $333 (da $1,000), Risparmio di $ 8,004/anno. Il tempo di lavorazione è caduto 15% (meno modifiche allo strumento), Aumentare la capacità produttiva.

Caso di studio 2: Stamping automobilistico muore

Background dell'applicazione: Un fornitore automobilistico europeo ha utilizzato AISI D2 Dies per la stampazione ad alta velocità di fogli di acciaio sottili. Gli stampi si sono esauriti dopo 50,000 cicli, Costa $ 5.000/die e 2 giorni di inattività.Miglioramento delle prestazioni: Passato a AISI M2 muore. I dado sono durati 120,000 Cicli: 2.4x più lunghi.Analisi costi-benefici: I costi annuali del dado sono diminuiti a $20,833 (da $50,000), Risparmio di $ 29.167/anno. I tempi di inattività sono caduti da 58%, Ridurre i ritardi della produzione.

Caso di studio 3: Strumenti di formazione a freddo ingegneria generale

Background dell'applicazione: Una società di ingegneria canadese ha utilizzato strumenti AISI A2 per le staffe di alluminio a formazione fredda. Gli strumenti si sono attenuati dopo 10,000 cicli, richiedere la sostituzione ($800/attrezzo, 8 Sostituzioni/anno). Miglioramento delle prestazioni: Passato agli strumenti AISI M2. Gli strumenti sono durati 30,000 Cicli: 3 volte più a lungo.Analisi costi-benefici: I costi annuali degli strumenti sono diminuiti a $2,133 (da $6,400), Risparmio di $ 4.267/anno. Anche le staffe avevano una migliore precisione, Ridurre lo scarto di 7%.

Caso di studio 4: Strumenti di alta precisione aerospaziale

Background dell'applicazione: Un produttore aerospaziale ha utilizzato strumenti in carburo per i componenti del titanio della macchina. Gli strumenti erano costosi ($500/attrezzo) e fragile (rotto dopo 150 parti). Miglioramento delle prestazioni: Passato agli strumenti AISI M2 (rivestito con DLC). Gli strumenti sono durati 400 Parti - 2.7x più lunghi - senza crack.Analisi costi-benefici: I costi annuali degli strumenti sono diminuiti a $6,500 (da $17,333), Risparmio di $ 10.833/anno. Gli strumenti hanno anche gestito tagli complessi meglio dei carburi.

5. AISI M2 ACCIAIO ad alta velocità Vs. Altri materiali

In che modo Aisi M2 si confronta con altri acciai e non steel ad alta velocità? Usiamo i dati:

Confronto con altri acciai ad alta velocità

Aisi M2 è l'acciaio ad alta velocità più comune: ecco come si accumula contro gradi simili:

Confronto con materiali non sterile

AISI M2 supera i non steel nella tenacità: ecco come si confronta:

Takeaway chiave: Aisi M2 è il "punto debole" per il taglio generale ad alta velocità. È più duro di Carbides/Ceramics, Acciadi ad alta velocità più convenienti di Premium (M35/M42), e ha una durezza rossa migliore rispetto ai voti più vecchi (T1 / M1).

La prospettiva della tecnologia Yigu sull'acciaio ad alta velocità AISI M2

Alla tecnologia Yigu, Raccomandiamo AISI M2 ai clienti in generale di taglio ad alta velocità, dai negozi CNC automobilistici ai produttori di componenti aerospaziali. È l'acciaio ad alta velocità più versatile che offriamo: I clienti vedono 2-3 volte durata degli strumenti più lunghi rispetto agli HSS standard o agli acciai a freddo. Mentre i voti premium come M35 offrono più durezza rossa, L'equilibrio di prestazioni e costi di M2 lo rende ideale 80% di applicazioni ad alta velocità. Per le aziende che desiderano aumentare il taglio dell'efficienza senza spese eccessive, M2 è un affidabile, Scelta comprovata.

FAQ A proposito di acciaio ad alta velocità AISI M2

1. Può essere utilizzato AISI M2 per tagliare materiali non metallici come la plastica?
   SÌ, Ma è eccessivo. La durezza rossa di M2 e la resistenza all'usura sono progettate per i metalli duri, per la plastica, Usa acciai più economici come Aisi O1 o persino in alluminio. Salva M2 per il taglio del metallo per massimizzare il valore.
2. Devo ricoprire gli strumenti AISI M2?
   Rivestimenti (Stagno, DLC) non sono richiesti, Ma sono altamente raccomandati. Aumentano la resistenza all'usura del 30-50%, estendendo la vita degli utensili e riducendo la frequenza di affilatura. Per il taglio ad alto volume, I rivestimenti pagano da soli in settimane.
3. È difficile AISI M2 in strumenti personalizzati?
   M2 ricotto (200–250 HBW) è facile da macchiare con strumenti di carburo standard. M2 completamente trattato con calore