M35 acciaio ad alta velocità: Proprietà, Applicazioni, Guida di produzione

M35 acciaio ad alta velocità (HSS) è una lega premium rinomata per la sua eccezionale alta durezza calda e forza migliorata: tratti elevati dal suo unico composizione chimica (tra cui 4.75-5.50% cobalto, Un'aggiunta chiave alla sua base in acciaio M2). A differenza di HSS standard, Mantiene la durezza a temperature fino a 650 ° C, rendendolo la scelta migliore per gli utensili da taglio ad alte prestazioni, stampi di formazione di precisione, e componenti critici nelle industrie aerospaziali e automobilistiche. In questa guida, abbatteremo i suoi tratti chiave, usi del mondo reale, processi di produzione, e come si confronta con altri materiali, Aiutarti a selezionarlo per progetti che richiedono una durata estrema e affidabilità ad alta temperatura.

1. Proprietà del materiale chiave di acciaio ad alta velocità M35

La performance di M35 è radicata nella sua calibrata con precisione composizione chimica—Prezialmente cobalto, che amplifica le sue capacità meccaniche e ad alte temperature, a forma di robuste proprietà.

Composizione chimica

La formula di M35 si basa su m2 in acciaio con cobalto per aumentare le prestazioni, con intervalli fissi per elementi chiave:

• Contenuto di carbonio: 0.85-1.00% (superiore a M2, migliorare resistenza all'usura Formando più carburi duri con tungsteno/vanadio)
• Contenuto di cromo: 3.75-4.25% (forma carburi resistenti al calore per ulteriore resistenza all'usura e garantisce un trattamento di calore uniforme)
• Contenuto di tungsteno: 5.50-6.75% (elemento principale per alta durezza calda—Forms carburi che resistono ad ammorbiditura a 650 ° C+)
• Contenuto di molibdeno: 4.75-5.50% (Funziona con il tungsteno per aumentare la durezza calda e ridurre la fragilità)
• Contenuto del vanadio: 1.75-2.25% (Refinina le dimensioni del grano, Migliora la tenacità, e forma carburi di vanadio per resistenza all'usura superiore)
• Contenuto di cobalto: 4.75-5.50% (Definizione dell'elemento: rafforza la matrice in acciaio e aumenta la durezza calda, Elevare le prestazioni al di sopra di M2)
• Contenuto di manganese: 0.20-0.40% (Aumenta l'indurnabilità senza creare carburi grossolani)
• Contenuto di silicio: 0.15-0.35% (Aiuta la desossidazione durante la produzione e stabilizza le prestazioni ad alta temperatura)
• Contenuto di fosforo: ≤0,03% (rigorosamente controllato per prevenire la fragilità fredda, Critico per l'archiviazione degli strumenti a bassa temperatura)
• Contenuto di zolfo: ≤0,03% (ultra-bassa da mantenere tenacità ed evitare il crack durante la formazione o la lavorazione)

Proprietà fisiche

Proprietà meccaniche

Dopo il trattamento termico standard (ricottura + spegnimento + tempra), M35 offre prestazioni leader del settore:

• Resistenza alla trazione: ~ 2100-2600 MPA (100-150 MPA superiore a M2, Ideale per operazioni ad alto taglio come acciai in lega dura da fresatura)
• Forza di snervamento: ~ 1700-2100 MPA (Garantisce gli strumenti resistono alla deformazione permanente sotto carichi pesanti)
• Allungamento: ~ 10-15% (In 50 MM: duttilità moderata, Abbastanza per evitare crack improvvisi durante le vibrazioni di lavorazione)
• Durezza (Scala Rockwell C.): 63-69 HRC (Dopo il trattamento termico, regolabile: 63-65 HRC per strumenti di formazione difficili, 67-69 HRC per utensili da taglio resistenti all'usura)
• Forza a fatica: ~ 850-1050 MPa (a 10⁷ cicli-50-100 MPa in più di M2, Perfetto per gli strumenti sotto ripetuti cicli di taglio)
• La tenacità dell'impatto: Da moderato a alto (~ 38-48 J/cm² a temperatura ambiente)—Il più alto degli strumenti in ceramica, Ridurre il rischio di scheggiatura durante l'uso

Altre proprietà critiche

• Eccellente resistenza all'usura: I carburi con cobalto resistono all'abrasione 15-20% Meglio di M2, Ideale per la lavorazione di metalli duri come Inconel o Acciaio per utensili.
• Alta durezza calda: Conserva ~ 62 HRC a 650 ° C (2 HRC superiore a M2 a 600 ° C)—Critico per il taglio ad alta velocità (PER ESEMPIO., 600+ m/min per leghe di alluminio).
• Buona tenacità: Equilibrato con durezza, Quindi resiste a impatti minori (PER ESEMPIO., Contatto per il lavoro degli strumenti) senza rompere.
• Machinabilità: Bene (prima del trattamento termico)—Annealed M35 (Durezza ~ 220-250 Brinell) è macchinabile con strumenti in carburo; Evita di lavorare dopo l'indurimento (63-69 HRC).
• Saldabilità: Con cautela: il contenuto di carbonio e cobalto altamente aumenta il rischio di cracking; preriscaldare (350-400° C.) e il temperamento post-salvataggio è necessario per le riparazioni degli strumenti.

2. Applicazioni del mondo reale di acciaio ad alta velocità M35

Le prestazioni potenziate dal cobalto di M35 lo rendono ideale per le applicazioni di taglio e formazione ad alta richiesta. Ecco i suoi usi più comuni:

Utensili da taglio

• Fresate: Fine Mills per la lavorazione ad alta velocità di leghe dure (PER ESEMPIO., Incontro 718) Usa M35—Durezza calda Mantiene la nitidezza a 600-650 ° C, sovraperformare M2 di 25% Nella vita degli utensili.
• Strumenti di svolta: Gli strumenti del tornio per la lavorazione degli alberi a turbina aerospaziale utilizzano M35: la resistenza di abbigliamento riduce i cambiamenti dello strumento, Migliorare l'efficienza della produzione di 45%.
• BROACHE: BACCHI INTERNI PER MAPIONARE INCONTRI ALTENZIONE USARE M35: la tovalità resiste a scheggiare, e la durezza calda mantiene la precisione 15,000+ parti.
• Alevatori: Righers di precisione per buchi a tolleranza stretta (± 0,0005 mm) Nelle parti di trasmissione automobilistica utilizzano M35: la resistenza di abbigliamento garantisce una qualità costante 20,000+ risme.

Esempio di caso: Un negozio di lavorazione aerospaziale ha usato M2 per le lame per turbine per la fresatura. I taglieri M2 si sono attenuati dopo 150 parti. Sono passati a M35, E i taglieri sono durati 225 parti (50% più lungo)—Cuting Time di rianimatura di 40% e salvare $24,000 annualmente.

Formando strumenti

• Pugni: Punti ad alta velocità per stampare fogli di metallo spessi (PER ESEMPIO., 10 mm acciaio) Usa M35—Eccellente resistenza all'usura maniglie 250,000+ Stampings (50,000 più di M2).
• Muore: Gli stampi a freddo per modellare i bulloni ad alta resistenza usano M35: la tovalità resiste alla pressione, e la resistenza all'usura riduce le parti difettose di 70%.
• Strumenti di stampaggio: Strumenti di stampaggio fine per i connettori elettronici utilizzano M35 - Hardness (67-69 HRC) garantisce pulito, tagli senza bourr.

Aerospaziale & Industrie automobilistiche

• Industria aerospaziale: Gli utensili da taglio per la lavorazione delle lame per turbine in titanio usano M35—alta durezza calda Gestisce le temperature di taglio di 650 ° C, che ammorbidirebbe M2.
• Industria automobilistica: Strumenti di taglio ad alta velocità per i blocchi del motore di lavorazione (ghisa) Utilizzare M35: la resistenza di abbigliamento riduce la sostituzione dello strumento di 30%, Tagliare i costi di produzione.

Industria meccanica

• Marcia: Gli ingranaggi per carrelli per turbine a vento usano M35: la resistenza di abbigliamento estende la durata della vita di 30% vs. M2, Ridurre la manutenzione.
• Alberi: Gli alberi di azionamento per i compressori industriali utilizzano M35: resistenza alla tendenza (2100-2600 MPA) resiste a una coppia alta, e la forza della fatica resiste allo stress ripetuto.
• Cuscinetti: I cuscinetti ad alto carico per l'attrezzatura mineraria utilizzano M35: la resistenza di abbigliamento riduce l'attrito, Abbassamento della frequenza di manutenzione di 55%.

3. Tecniche di produzione per acciaio M35 ad alta velocità

La produzione di M35 richiede precisione per mantenere l'equilibrio del cobalto e ottimizzare le prestazioni. Ecco il processo dettagliato:

1. Processi metallurgici (Controllo della composizione)

• Fornace ad arco elettrico (Eaf): Metodo primario: acciaio scrap, tungsteno, molibdeno, vanadio, e il cobalto viene fuso a 1.650-1.750 ° C. Monitoraggio dei sensori composizione chimica per mantenere il cobalto (4.75-5.50%) e altri elementi all'interno della gamma, critici per la durezza calda.
• Fornace di ossigeno di base (Bof): Per la produzione su larga scala: il ferro malato è miscelato con acciaio a rottame; L'ossigeno regola il contenuto di carbonio. Cobalt e altre leghe vengono aggiunte post-soffiaggio per evitare l'ossidazione.

2. Processi di rotolamento

• Rotolamento caldo: La lega fusa viene lanciata in lingotti, riscaldato a 1.100-1.200 ° C., e rotolato in barre, piatti, o filo. Rolling caldo rompe grandi carburi e forme spalanci utensili (PER ESEMPIO., corpi taglienti).
• Rotolamento a freddo: Utilizzato per fogli sottili (PER ESEMPIO., Piccoli spazi vuoti)—Cold Rolld a temperatura ambiente per migliorare la finitura superficiale. Ricottura post-rotolamento (700-750° C.) Ripristina la lavorabilità.

3. Trattamento termico (Critico per le prestazioni di cobalto)

• Ricottura: Riscaldato a 850-900 ° C per 2-4 ore, raffreddato lentamente (50° C/ora) a ~ 600 ° C.. Riduce la durezza a 220-250 Brinell, rendendolo macchinabile.
• Spegnimento: Riscaldato a 1.220-1.270 ° C. (10-20° C superiore a M2) per 30-60 minuti, spento in petrolio. Si indurisce a 67-69 HRC; L'estinzione dell'aria riduce la distorsione ma riduce la durezza 63-65 HRC.
• Tempra: Riscaldato a 520-570 ° C. (20-50° C superiore a M2) per 1-2 ore, raffreddato ad aria. Saluti Durezza calda e tenacità: critica per gli utensili da taglio.
• Ricorrezione di sollievo dallo stress: Obbligatorio: alzato a 600-650 ° C per 1 Hour dopo la lavorazione per ridurre lo stress, prevenire il cracking durante le spese di spegnimento.

4. Formazione e trattamento superficiale

• Metodi di formazione:
• Premere la formazione: Presse idrauliche (5,000-10,000 tonnellate) modellare le piastre M35 in spazi vuoti dell'utensile, sotto il trattamento termico.
• Macinazione: Dopo il trattamento termico, Ruote a diamanti perfezionano i bordi a ± 0,0005 mm tolleranze (PER ESEMPIO., Flauti di Righer).
• Lavorazione: Mills CNC con strumenti in carburo Forma M35 ricotto in geometrie di taglio: il coorstempo impedisce il surriscaldamento.
• Trattamento superficiale:
• Nitriding: Riscaldato a 500-550 ° C in azoto per formare a 5-10 strato di nitruro μm: aumenta la resistenza all'usura di 30%.
• Rivestimento (PVD/CVD): Nitruro di titanio in alluminio (Pvd) I rivestimenti riducono l'attrito, estendendo la durata dello strumento di 2,5x.
• Indurimento: Trattamento termico finale (spegnimento + tempra) è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni.

5. Controllo di qualità (Assicurazione delle prestazioni)

• Test di durezza: I test Rockwell C verificano la durezza post-temperamento (63-69 HRC) e durezza calda (≥62 HRC a 650 ° C).
• Analisi della microstruttura: Conferma la distribuzione uniforme in carburo (Nessun carburo di grandi dimensioni che causano scheggiature).
• Ispezione dimensionale: Dimensioni dello strumento di controllo CMMS per precisione (PER ESEMPIO., Tolleranza del foro RAMER).
• Test di usura: Simula il taglio ad alta velocità (PER ESEMPIO., La lavorazione di Inconel at 550 m/mio) Per misurare la vita degli strumenti.
• Testi di trazione: Verifica la resistenza alla trazione (2100-2600 MPA) e resistenza alla snervamento (1700-2100 MPA).

4. Caso di studio: M35 Acciaio ad alta velocità nella lavorazione della lama della turbina aerospaziale

Un grande produttore aerospaziale ha utilizzato M2 per la lavorazione delle pale delle turbine in titanio ma ha affrontato 30% guasto dello strumento dovuto al surriscaldamento. Sono passati a M35, Con i seguenti risultati:

• Vita degli strumenti: I taglierini M35 sono durati 200 lame (vs. 130 per m2)—40% di durata degli strumenti più lunghi.
• Tasso di fallimento: La durezza calda di M35 ha ridotto i guasti di surriscaldamento 8% (da 30%), risparmio $60,000 ogni anno nei materiali sprecati.
• Risparmio dei costi: Nonostante M35 30% Costo iniziale più elevato, Il produttore ha salvato $190,000 ogni anno tramite variazioni di strumento ridotte e rifiuti.

5. M35 acciaio ad alta velocità vs. Altri materiali

Come si confronta M35 con M2 e altri materiali ad alte prestazioni? Abbattiamolo:

Idoneità dell'applicazione

• MACCHINAZIONE AEROSTACE: M35 supera M2 (maggiore durezza calda) per titanio/inconel - maestro di m42.
• Taglio ad alta velocità: M35 bilancia prestazioni e costi meglio di M42 - Ideale per la lavorazione del motore automobilistico.
• Formazione di precisione: M35 è superiore a D2 (migliore tenacità) Per la stampa ad alto volume: riduce la scheggiatura.

Vista della tecnologia Yigu su acciaio ad alta velocità M35

Alla tecnologia Yigu, M35 si distingue come una soluzione di alto valore per bisogni di lavorazione estrema. È potenziato dal cobalto Durezza calda e la resistenza all'usura lo rende ideale per l'aerospaziale, automobile, e clienti di ingegneria di precisione. Raccomandiamo M35 per tagliare le leghe dure (Incontro, titanio) e applicazioni ad alta velocità: dove supera M2 (Vita degli strumenti più lunga) e offre un valore migliore di M42. Mentre più costoso in anticipo, La sua durata riduce i costi di manutenzione e sostituzione, Allineare con il nostro obiettivo di sostenibile, soluzioni di produzione ad alte prestazioni.

FAQ

1. È M35 Acciaio ad alta velocità migliore di M2 per la lavorazione delle leghe dure?

Sì, il contenuto di cobalto di M35 aumenta Durezza calda e resistenza all'usura, facendolo 15-20% Più durevole di M2 per leghe dure come Inconel o Acciaio per utensili. È l'ideale se hai bisogno di una durata di strumenti più lunga per la lavorazione ad alta richiesta.

2. M35 può essere utilizzato per la lavorazione del metallo non ferroso (PER ESEMPIO., alluminio)?

SÌ, Ma è spesso eccessivo. M35 funziona bene per la lavorazione in alluminio ad alta velocità, Ma M2 è più economico e sufficiente per la maggior parte delle applicazioni non ferrose. Riserva M35 per i metalli duri per massimizzare il rapporto costo-efficacia.

3. Come si confronta M35 con l'acciaio ad alta velocità M42?

M42 ha una durezza calda leggermente più alta (~ 64 HRC a 650 ° C vs. M35 62 HRC) ma è 40% più costoso e più difficile da macchina. M35 offre un valore migliore per la maggior parte delle applicazioni: scegli solo M42 per le esigenze di taglio di 650 ° C+ Extreme.