Sekiranya anda bekerja dengan alat pemotong berkelajuan tinggi seperti pemotong penggilingan, Alat Lathe, atau alat pemesinan aeroangkasa-Keluli kelajuan tinggi Aisi M2 adalah ruji industri. Terkenal dengan yang luar biasakekerasan merah (keupayaan untuk menjaga kekerasan pada suhu tinggi) dan memakai rintangan, Ia direka untuk mengendalikan kelajuan pemotongan yang cepat tanpa membosankan. Dalam panduan ini, Kami akan memecah sifat utamanya, Aplikasi dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain. Pada akhir, Anda akan tahu jika ia sesuai untuk keperluan pemesinan berkelajuan tinggi anda.
1. Ciri -ciri Bahan Keluli Berkelajuan Tinggi AISI M2
Prestasi Aisi M2 dalam pemotongan berkelajuan tinggi berasal dari komposisi kimia yang unik dan sifat yang dioptimumkan. Mari kita meneroka setiap kategori secara praktikal:
Komposisi kimia
Theelemen aloi di Aisi M2 bekerjasama untuk memberikan kekerasan merah, Pakai rintangan, dan ketangguhan. Berikut adalah kerosakan biasa dan peranan mereka:
| Elemen | Kandungan biasa | Peranan dalam prestasi AISI M2 |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.80-0.90% | Membentuk karbida keras (dengan tungsten, Molybdenum) untuk meningkatkan rintangan haus untuk memotong. |
| Mangan (Mn) | 0.15-0.40% | Meningkatkan kebolehkerjaan dan memastikan tindak balas terhadap rawatan haba. |
| Fosforus (P) | ≤ 0.030% | Dipelihara rendah untuk mengelakkan keburukan-fosforus tinggi akan menyebabkan retak semasa pemotongan berkelajuan tinggi. |
| Sulfur (S) | ≤ 0.030% | Juga mengekalkan kelemahan struktur keluli pada suhu tinggi. |
| Chromium (Cr) | 3.80-4.50% | MeningkatkanHardenability dan rintangan pengoksidaan (menghalang karat pada suhu pemotongan tinggi). |
| Tungsten (W) | 5.50-6.75% | Unsur utama untuk kekerasan merah -membentuk karbida keras yang mengekalkan kekuatan sehingga 600 ° C. |
| Molybdenum (Mo) | 4.50-5.50% | Bekerja dengan tungsten untuk meningkatkan kekerasan merah dan haus rintangan -mengurangkan kelembutan. |
| Vanadium (V) | 1.75-2.25% | Menapis struktur bijirin dan membentuk karbida vanadium keras, meningkatkan ketahanan dan ketangguhan haus. |
| Cobalt (Co) | ≤ 0.60% | Hadir dalam jumlah jejak (jika sama sekali)-Thigher Varian Cobalt (seperti M35) Tambahkan lebih banyak kekerasan merah, Tetapi standard M2 mempunyai kobalt minimum. |
Sifat fizikal
Ciri-ciri ini menggambarkan bagaimana AISI M2 berkelakuan dalam persekitaran pemotongan berkelajuan tinggi:
- Ketumpatan: ~ 8.03 g/cm³ (sedikit lebih tinggi daripada keluli standard -sehingga kandungan tungsten dan molibdenum).
- Kekonduksian terma: ~ 25 w/(m · k) (lebih rendah daripada keluli struktur-kritikal untuk menguruskan haba semasa pemotongan berkelajuan tinggi).
- Pekali pengembangan haba: ~ 11.2 × 10⁻⁶/° C. (meminimumkan melengkung ketika dipanaskan, menjaga alat pemotongan tepat).
- Kapasiti haba tertentu: ~ 460 j/(kg · k) (menyerap haba secara merata, mengurangkan tekanan haba pada alat).
- Sifat magnet: Ferromagnet (Bekerja dengan Pemegang Alat Magnetik di Pusat Pemesinan CNC).
Sifat mekanikal
Ciri-ciri mekanikal Aisi M2 disesuaikan untuk pemotongan berkelajuan tinggi-ini yang paling penting:
- Kekuatan tegangan: ≥ 2,600 MPA (selepas rawatan haba)- cukup cukup untuk mengendalikan daya pemotongan tinggi.
- Kekuatan hasil: ≥ 2,100 MPA (menentang ubah bentuk kekal, Jadi alat mengekalkan bentuk tajam mereka).
- Kekerasan: 60-65 HRC (Rockwell), ~ 650-700 HV (Vickers), ~ 600-650 HBW (Brinell)- cukup untuk memotong logam keras seperti keluli.
- Kesan ketangguhan: ~ 15-25 j (pada suhu bilik)-Moderate (lebih baik daripada karbida, Tetapi keluli tahan lama seperti Aisi S7).
- Kekuatan keletihan: ~ 1,000 MPa (Menentang kerosakan dari kitaran pemotongan berulang-ideal untuk pemesinan volum tinggi).
- Pakai rintangan: Cemerlang -3-4 kali lebih tinggi daripada keluli alat standard (Terima kasih kepada Tungsten dan Vanadium Carbides).
Sifat lain
- Rintangan kakisan: Rendah -perubahan dengan mudah dalam keadaan basah (Gunakan minyak atau salutan untuk penyimpanan; tidak disyorkan untuk pemotongan basah tanpa perlindungan).
- Hardenability: Cemerlang - Hancur sama rata walaupun di bahagian alat tebal (Sesuai untuk pemotong penggilingan besar).
- Kekerasan merah (kekerasan panas): Luar Biasa -Retains 90% kekerasannya pada suhu 600 ° C (sebab utama ia berfungsi untuk pemotongan berkelajuan tinggi).
- Kestabilan dimensi: Pengecutan minimum tinggi selepas rawatan haba (Kritikal untuk alat ketepatan seperti reamers).
- Kebolehkerjaan: Moderat-Perlu Alat Karbida untuk M2 yang dirawat sepenuhnya; Annealed M2 (200-250 HBW) lebih mudah untuk mesin.
2. Aplikasi keluli berkelajuan tinggi AISI M2
Kekerasan dan rintangan merah Aisi M2 menjadikannya sesuai untuk alat pemotongan berkelajuan tinggi di seluruh industri. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:
Industri kerja logam
Ini adalah pilihan utama untuk alat yang memotong logam pada kelajuan tinggi:
- Alat pemotongan: Alat Lathe (untuk mengubah keluli, Keluli tahan karat, atau logam aloi pada rpm tinggi), Pemotong Pengilangan (untuk pemesinan CNC bahagian kompleks), dan broaches (untuk membuat slot yang tepat dalam gear).
- Alat Lathe: Mengendalikan kelajuan pemotongan sehingga 150 m/min untuk keluli -tetap tajam 2-3x lebih lama daripada keluli alat standard.
- Pemotong Pengilangan: Digunakan dalam mesin CNC berkelajuan tinggi untuk bahagian automotif atau aeroangkasa-kemungkinan ketepatan walaupun semasa pengeluaran panjang berjalan.
- Reamers: Buat lubang yang tepat dalam logam keras (Seperti aloi titanium)-Mengesali ketepatan untuk beratus -ratus luka.
Industri automotif
Ia digunakan untuk memakai tinggi, Peralatan berkelajuan tinggi:
- Stamping mati: Stamping berkelajuan tinggi mati untuk lembaran keluli nipis (seperti panel badan kereta)-Pesis memakai dari kesan berulang.
- Pukulan: Pukulan berkelajuan tinggi untuk membuat lubang dalam komponen logam (Seperti kurungan enjin)-Membuat tajam semasa pengeluaran volum tinggi.
- Mati kerana memalsukan: Hot forging mati untuk bahagian automotif kecil (seperti bolt)- Kekuatan semula pada suhu tinggi.
Kejuruteraan Am
Ia sesuai untuk alat pemotongan tugas berat:
- Alat kerja sejuk: Alat pembentukan sejuk berkelajuan tinggi (untuk membentuk lembaran logam ke dalam kurungan)-Semara memakai tekanan dari tekanan.
- Alat pembentukan sejuk: Alat untuk membuat bahagian ketepatan seperti skru atau kacang pada kelajuan tinggi -mengekalkan bentuk semasa ribuan kitaran.
- Alat penyemperitan sejuk: Penyemperitan mati untuk logam lembut (seperti aluminium)-Mengandang kelajuan tinggi tanpa membosankan.
Industri Aeroangkasa
Ketepatan dan kekerasan merahnya berfungsi untuk pemesinan berteknologi tinggi:
- Alat pemotongan ketepatan tinggi: Alat untuk komponen aeroangkasa titanium atau aluminium pemesinan (seperti bahagian sayap)-Mengesali ketepatan yang melampau dan rintangan pakai.
- Alat pemesinan khusus: Alat tersuai untuk bahagian aeroangkasa kompleks (seperti turbin enjin)-Maintain ketajaman semasa berkelajuan tinggi, Pemotongan suhu tinggi.
3. Teknik pembuatan untuk keluli berkelajuan tinggi AISI M2
Menghasilkan AISI M2 memerlukan ketepatan untuk mengekalkan kekerasan merah dan rintangan memakai. Inilah prosesnya:
1. Proses pembuatan keluli
- Relau arka elektrik (EAF): Kaedah yang paling biasa. Keluli sekerap dicairkan dalam EAF, dan elemen aloi (W, Mo, Cr, V) ditambah untuk mencapai komposisi tepat M2.
- Relau oksigen asas (Bof): Jarang untuk M2-digunakan hanya untuk pengeluaran besar-besaran keluli berkelajuan tinggi berkualiti tinggi.
2. Bergolek dan menempa
- Rolling panas: Keluli dipanaskan hingga ~ 1,100-1,150 ° C dan dilancarkan ke bar, batang, atau lembaran (Bentuk permulaan untuk alat).
- Rolling sejuk: Pilihan untuk rod nipis -meliputi permukaan dan meningkatkan kekerasan sedikit (digunakan untuk alat kecil seperti bit gerudi).
- Menjatuhkan penempaan: Menggunakan tukul untuk membentuk keluli panas menjadi tempat kosong alat (seperti badan pemotong penggilingan)-Membuat kekuatan dengan menyelaraskan struktur bijirin.
- Tekan penempaan: Menggunakan akhbar hidraulik untuk membuat bentuk yang tepat (untuk alat kompleks seperti broaches)-Mengatakan ketumpatan seragam.
3. Rawatan haba
Rawatan haba adalah penting untuk membuka kekerasan merah M2. Proses biasa adalah:
- Penyepuhlindapan: Panaskan hingga 850-900 ° C dan sejuk perlahan -seluas 200-250 HBW untuk pemesinan mudah.
- Austenitizing: Panaskan hingga 1,190-1,230 ° C dan tahan selama 1-2 jam (lebih lama untuk alat tebal)-Sambungkan struktur ke austenit untuk pengerasan.
- Pelindapkejutan: Sejukkan minyak atau udara (pelindapkejutan udara untuk alat kecil)-Buat keras, struktur martensit dengan kekerasan merah.
- Pembiakan: Panaskan semula hingga 540-580 ° C dan tahan selama 2-3 jam (dilakukan dua kali)-Membuat kelembutan dan kunci dalam kekerasan merah.
- Rawatan kriogenik: Pilihan (sejuk ke -80 hingga -196 ° C selepas pelindapkejutan)-Mengelaure disimpan austenit, meningkatkan kekerasan dan rintangan haus.
4. Rawatan permukaan
- Pengisaran: Menggunakan roda kasar tepat untuk membentuk alat ke dimensi yang tepat (Mis., mengasah pemotong atau pemotong penggilingan).
- Menggilap: Mewujudkan permukaan yang licin (Kritikal untuk alat ketepatan tinggi-mengurangkan geseran semasa memotong).
- Salutan: Pilihan termasuk Titanium Nitride (Timah) atau karbon seperti berlian (DLC)-Boost Rintangan Pakai sebanyak 30-50% (Sesuai untuk pemotongan volum tinggi).
5. Kawalan kualiti
Setiap kumpulan M2 diuji untuk memenuhi piawaian keluli berkelajuan tinggi yang ketat:
- Analisis kimia: Menggunakan spektrometri untuk memeriksa w, Mo, dan tahap V. (memastikan ia sesuai dengan spesifikasi M2).
- Ujian mekanikal: Termasuk ujian kekerasan (Untuk mengesahkan HRC), ujian kesan (untuk ketangguhan), dan ujian kekerasan suhu tinggi (Untuk memeriksa kekerasan merah).
- Ujian tidak merosakkan (Ndt): Menggunakan ujian ultrasonik untuk mencari retak tersembunyi (Kritikal untuk alat berkelajuan tinggi yang menghadapi daya yang melampau).
4. Kajian kes: AISI M2 keluli berkelajuan tinggi dalam tindakan
Contoh dunia nyata menunjukkan bagaimana M2 menyelesaikan masalah pemotongan berkelajuan tinggi. Berikut adalah empat kes terperinci:
Kajian kes 1: Pemotong pengilangan logam
Latar belakang aplikasi: A U.S.. Kedai CNC menggunakan AISI HSS (Keluli berkelajuan tinggi, bukan-M2) pemotong penggilingan ke bahagian automotif keluli mesin. Pemotong itu membosankan selepas itu 300 bahagian, memerlukan mengasah ($100/mengasah, 10 Sharpenings/Bulan). Peningkatan prestasi: Beralih ke pemotong AISI M2 (Disalut dengan timah). Pemotong berlangsung 900 bahagian -3x lebih lama.Analisis kos-manfaat: Kos mengasah bulanan jatuh ke $333 (dari $1,000), Menjimatkan $ 8,004/tahun. Masa pemesinan jatuh 15% (sedikit perubahan alat), Meningkatkan kapasiti pengeluaran.
Kajian kes 2: Stamping Automotif mati
Latar belakang aplikasi: Pembekal automotif Eropah menggunakan AISI D2 mati untuk stamping kelajuan tinggi lembaran keluli nipis. Yang mati memakai selepas itu 50,000 kitaran, kos $ 5,000/mati dan 2 Hari -hari downtime.Peningkatan prestasi: Beralih ke AISI M2 meninggal dunia. Yang mati berlangsung 120,000 kitaran -2.4x lebih lama.Analisis kos-manfaat: Kos mati tahunan jatuh ke $20,833 (dari $50,000), Menjimatkan $ 29,167/tahun. Downtime jatuh 58%, Mengurangkan kelewatan pengeluaran.
Kajian kes 3: Alat pembentukan sejuk kejuruteraan umum
Latar belakang aplikasi: Firma kejuruteraan Kanada menggunakan alat AISI A2 untuk membentuk kurungan aluminium sejuk. Alat -alat itu membosankan selepas itu 10,000 kitaran, memerlukan penggantian ($800/alat, 8 penggantian/tahun). Peningkatan prestasi: Beralih ke alat AISI M2. Alat ini berlangsung 30,000 kitaran -3x lebih lama.Analisis kos-manfaat: Kos alat tahunan jatuh ke $2,133 (dari $6,400), Menjimatkan $ 4,267/tahun. Kurungan juga mempunyai ketepatan yang lebih baik, Mengurangkan sekerap oleh 7%.
Kajian kes 4: Aeroangkasa alat ketepatan tinggi
Latar belakang aplikasi: Pengilang aeroangkasa menggunakan alat karbida untuk komponen titanium mesin. Alatnya mahal ($500/alat) dan rapuh (retak selepas 150 bahagian). Peningkatan prestasi: Beralih ke alat AISI M2 (Dilengkapi dengan DLC). Alat ini berlangsung 400 Bahagian -2.7x lebih lama -dengan tiada retak.Analisis kos-manfaat: Kos alat tahunan jatuh ke $6,500 (dari $17,333), Menjimatkan $ 10,833/tahun. Alat juga menangani pemotongan kompleks lebih baik daripada karbida.
5. AISI M2 High Speed Steel vs. Bahan lain
Bagaimana AISI M2 dibandingkan dengan keluli dan bukan kelajuan tinggi yang lain? Mari kita gunakan data:
Perbandingan dengan keluli berkelajuan tinggi lain
AISI M2 adalah keluli berkelajuan tinggi yang paling biasa-di sini bagaimana ia menumpuk terhadap gred yang sama:
| Harta | Aisi M2 | AISI T1 | AISI M1 | AISI M35 | AISI M42 |
|---|---|---|---|---|---|
| Kekerasan (HRC) | 60-65 | 60-65 | 59-64 | 62-66 | 65-69 |
| Kekerasan merah | Cemerlang (600° C.) | Sangat bagus (580° C.) | Baik (560° C.) | Sangat baik (620° C.) | Cemerlang (630° C.) |
| Pakai rintangan | Cemerlang | Sangat bagus | Baik | Sangat baik | Cemerlang |
| Kesan ketangguhan | Sederhana | Sederhana | Sederhana | Rendah | Rendah |
| Kos | Medium | Tinggi | Sederhana rendah | Tinggi | Sangat tinggi |
| Terbaik untuk | Pemotongan kelajuan tinggi umum | Pemotongan berkelajuan tinggi tradisional | Pemotongan berkelajuan tinggi | Pemotongan suhu tinggi | Pemotongan memakai yang melampau |
Perbandingan dengan bahan bukan keluli
AISI M2 Outperforms Non-Steels dalam Ketangguhan-Cara Ia Membandingkan:
| Bahan | Kekerasan (HRC) | Pakai rintangan | Kesan ketangguhan | Kos | Kebolehkerjaan | Kekerasan merah |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Keluli kelajuan tinggi Aisi M2 | 60-65 | Cemerlang | Sederhana | Medium | Sederhana | Cemerlang |
| Tungsten Carbide | 70-75 | Sangat baik | Rendah | Tinggi | Miskin | Sangat bagus |
| Alumina Seramik | 85-90 | Sangat baik | Sangat rendah | Sangat tinggi | Mustahil | Baik |
| Berlian polikristalin (PCD) | 90-95 | Cemerlang | Sangat rendah | Sangat tinggi | Mustahil | Miskin |
Takeaway Utama: Aisi M2 adalah "tempat yang manis" untuk pemotongan berkelajuan tinggi umum. Ia lebih sukar daripada karbida/seramik, lebih murah daripada keluli berkelajuan tinggi premium (M35/M42), dan mempunyai kekerasan merah yang lebih baik daripada gred yang lebih tua (T1 / M1).
Perspektif Teknologi Yigu mengenai AISI M2 High Speed Steel
Di Yigu Technology, Kami mengesyorkan AISI M2 kepada pelanggan secara umum pemotongan berkelajuan tinggi-dari kedai CNC automotif ke pengeluar komponen aeroangkasa. Ia adalah keluli berkelajuan tinggi yang paling serba boleh yang kami tawarkan: Pelanggan melihat kehidupan alat 2-3x yang lebih panjang berbanding dengan HSS standard atau keluli kerja sejuk. Walaupun gred premium seperti M35 menawarkan lebih banyak kekerasan merah, Keseimbangan prestasi dan kos M2 menjadikannya sesuai untuk 80% aplikasi berkelajuan tinggi. Untuk perniagaan yang ingin meningkatkan kecekapan pemotongan tanpa overspending, M2 adalah dipercayai, pilihan terbukti.
Soalan Lazim Mengenai AISI M2 High Speed Steel
- Bolehkah Aisi M2 digunakan untuk memotong bahan bukan logam seperti plastik?
Ya, Tetapi ia berlebihan. Kekerasan Merah dan Rintangan Pakai M2 direka untuk logam keras -untuk plastik, Gunakan keluli yang lebih murah seperti Aisi O1 atau bahkan aluminium. Simpan M2 untuk pemotongan logam untuk memaksimumkan nilai. - Adakah saya perlu melapisi alat AISI M2?
Salutan (Timah, DLC) tidak diperlukan, Tetapi mereka sangat disyorkan. Mereka meningkatkan rintangan haus sebanyak 30-50%, Memperluas hayat alat dan mengurangkan kekerapan mengasah. Untuk pemotongan volum tinggi, Coatings membayar diri mereka dalam beberapa minggu. - Adakah Aisi M2 sukar untuk mesin ke alat tersuai?
Annealed M2 (200-250 HBW) mudah untuk mesin dengan alat karbida standard. M2 yang dirawat sepenuhnya
