Sekiranya anda berurusan dengan suhu tinggi, Tugas pemotongan berkelajuan tinggi seperti aloi keras pemesinan dalam aeroangkasa atau kerja keras logamAISI M35 keluli berkelajuan tinggi adalah penukar permainan. Sebagai keluli berkelajuan tinggi kobalt, Ia memberikan unggulkekerasan merah (rintangan haba) dan rintangan haus berbanding dengan gred standard seperti AISI M2. Dalam panduan ini, Kami akan memecah sifat utamanya, Aplikasi dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia menentang bahan lain. Pada akhir, Anda akan tahu sama ada ia sesuai untuk keperluan pemotongan tinggi anda.
1. Sifat Bahan AISI M35 Keluli Berkelajuan Tinggi
Prestasi luar biasa AISI M35 berasal dari komposisi kimia yang unik -terutama penambahan sifat kobalt dan yang dioptimumkan. Mari kita meneroka setiap kategori secara praktikal:
Komposisi kimia
Theelemen aloi Di Aisi M35 bekerjasama untuk meningkatkan rintangan haba, Pakai rintangan, dan kekuatan. Berikut adalah kerosakan biasa dan peranan mereka:
Elemen | Kandungan biasa | Peranan dalam prestasi AISI M35 |
---|---|---|
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 keluli bertindak balas secara merata untuk rawatan panas. |
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% | Membentuk karbida keras yang mengekalkan kekuatan pada panas -kritikal yang tinggi untuk kekerasan merah. |
Molybdenum (Mo) | 4.50-5.50% | Bekerja dengan tungsten untuk meningkatkan rintangan haus dan mengurangkan kelembutan. |
Vanadium (V) | 1.75-2.25% | Menapis struktur bijirin dan membentuk karbida vanadium keras, Meningkatkan lagi rintangan haus. |
Cobalt (Co) | 4.50-5.50% | Elemen "bintang" Boosts kekerasan merah sebanyak 15-20% berbanding dengan M2, membenarkan penggunaan pada suhu yang lebih tinggi. |
Sifat fizikal
Ciri-ciri ini menggambarkan bagaimana AISI M35 berkelajuan tinggi, Persekitaran pemotongan panas:
- Ketumpatan: ~ 8.15 g/cm³ (sedikit lebih tinggi daripada M2 -DUN ke kandungan kobalt).
- Kekonduksian terma: ~ 24 w/(m · k) (lebih rendah daripada keluli struktur -membantu mengekalkan kekerasan pada api yang tinggi).
- Pekali pengembangan haba: ~ 11.0 × 10⁻⁶/° C. (meminimumkan melengkung ketika dipanaskan, menjaga alat pemotongan tepat).
- Kapasiti haba tertentu: ~ 455 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 M35 disesuaikan untuk keadaan pemotongan yang melampau. Inilah yang paling penting:
- Kekuatan tegangan: ≥ 2,800 MPA (selepas rawatan haba)-Saya cukup untuk mengendalikan daya pemotongan berat pada logam keras.
- Kekuatan hasil: ≥ 2,300 MPA (menentang ubah bentuk kekal, Jadi alat menjaga kelebihan tajam mereka).
- Kekerasan: 62-66 HRC (Rockwell), ~ 680-730 HV (Vickers), ~ 630-680 HBW (Brinell)-Harder daripada M2, Sesuai untuk memotong aloi keras.
- Kesan ketangguhan: ~ 12-20 j (pada suhu bilik)-Moderate (kurang daripada M2, Tetapi lebih baik daripada karbida).
- Kekuatan keletihan: ~ 1,050 MPa (menahan kerosakan dari kitaran pemotongan berulang-sempurna untuk pemesinan volum tinggi).
- Pakai rintangan: Sangat baik -50% lebih baik daripada m2 (Terima kasih kepada Cobalt dan Formasi Karbida yang Dipertingkatkan).
Sifat lain
- Rintangan kakisan: Rendah -perubahan dengan mudah dalam keadaan basah (Gunakan minyak atau salutan untuk penyimpanan; Elakkan pemotongan basah tanpa perlindungan).
- Hardenability: Cemerlang - Hancur sama rata walaupun di bahagian alat tebal (Sesuai untuk pemotong besar atau broaches).
- Kekerasan merah (kekerasan panas): Luar Biasa -Retains 90% kekerasannya pada suhu 620 ° C (10-15% lebih baik daripada m2).
- Kestabilan dimensi: Pengecutan minimum tinggi selepas rawatan haba (Kritikal untuk alat ketepatan seperti reamers).
- Kebolehkerjaan: Alat karbida yang sederhana-diperlukan untuk M35 yang dirawat sepenuhnya; Annealed M35 (220-260 HBW) lebih mudah untuk mesin daripada M35 yang penuh keras.
2. Aplikasi keluli berkelajuan tinggi AISI M35
Kekerasan Merah Aisi M35 AISI M35 menjadikannya sesuai untuk tugas pemotongan yang melampau di seluruh industri. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:
Industri kerja logam
Ini adalah pilihan utama untuk memotong logam keras pada kelajuan tinggi:
- Alat pemotongan: Alat Lathe (Untuk mengubah keluli tahan karat, keluli aloi, atau keluli alat pada rpm tinggi), Pemotong Pengilangan (Untuk pemesinan CNC tugas berat), dan broaches (untuk mencipta slot yang tepat dalam aloi keras).
- Alat Lathe: Mengendalikan kelajuan pemotongan sehingga 180 m/min untuk keluli keras -terus tajam 1.5x lebih lama daripada m2.
- Pemotong Pengilangan: Digunakan dalam mesin CNC berkuasa tinggi untuk pemesinan tebal, Bahagian logam keras -prestasi yang jelas walaupun menjana haba yang tinggi.
- Reamers: Buat lubang yang tepat dalam logam keras seperti ketepatan titanium atau inconel -retain untuk beratus -ratus luka.
Industri automotif
Ia digunakan untuk memakai tinggi, Alat suhu tinggi:
- Stamping mati: Stamping berkelajuan tinggi mati untuk lembaran keluli keras (seperti bahagian casis automotif)-Pesis memakai dari kesan berulang.
- Pukulan: Pukulan berkelajuan tinggi untuk membuat lubang tebal, Komponen logam keras (Seperti blok enjin)-Membuat tajam semasa pengeluaran volum tinggi.
- Mati kerana memalsukan: Penempaan panas mati untuk kecil, bahagian automotif yang keras (seperti gigi gear)- Kekuatan semula pada suhu penempaan yang tinggi.
Kejuruteraan Am
Ia sesuai untuk alat pemotongan tugas berat:
- Alat kerja sejuk: Alat pembentukan sejuk berkelajuan tinggi (untuk membentuk tebal, lembaran logam keras ke dalam kurungan)-Semara memakai tekanan dari tekanan.
- Alat pembentukan sejuk: Alat untuk membuat bahagian ketepatan seperti bolt kekuatan tinggi pada kelajuan tinggi-mengekalkan bentuk semasa ribuan kitaran.
- Alat penyemperitan sejuk: Penyemperitan mati untuk logam keras (Seperti keluli tahan karat)-Mengandang kelajuan tinggi tanpa membosankan.
Industri Aeroangkasa
Ketepatan dan rintangan haba berfungsi untuk pemesinan berteknologi tinggi:
- Alat pemotongan ketepatan tinggi: Alat untuk pemesinan titanium atau superalloy berasaskan nikel (seperti bahagian enjin pesawat)-Membuat rintangan haba yang melampau dan ketepatan.
- Alat pemesinan khusus: Alat tersuai untuk komponen aeroangkasa kompleks (Seperti bilah turbin)-Maintain ketajaman semasa berkelajuan tinggi, Pemotongan suhu tinggi.
3. Teknik pembuatan untuk keluli berkelajuan tinggi AISI M35
Menghasilkan AISI M35 memerlukan ketepatan untuk memelihara sifat-sifat yang dipertingkatkan kobalt. 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, Co) ditambah dalam jumlah yang tepat untuk mencapai komposisi M35.
- Relau oksigen asas (Bof): Jarang untuk M35-digunakan hanya untuk pengeluaran besar-besaran keluli kobalt 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 dan pengedaran kobalt.
3. Rawatan haba
Rawatan haba adalah penting untuk membuka kekerasan merah M35. Proses biasa adalah:
- Penyepuhlindapan: Panaskan hingga 850-900 ° C dan sejuk perlahan -seluas 220-260 HBW untuk pemesinan mudah.
- Austenitizing: Panas hingga 1,200-1,240 ° C. (sedikit lebih tinggi daripada m2) dan tahan selama 1-2 jam -menonjolkan struktur ke austenit untuk pengerasan.
- Pelindapkejutan: Sejukkan minyak atau udara (pelindapkejutan udara untuk alat kecil)-Buat keras, Struktur martensit dengan kekerasan merah yang dipertingkatkan.
- Pembiakan: Panaskan semula hingga 550-590 ° C dan tahan selama 2-3 jam (dilakukan dua kali)-Mengurangkan kekeliruan dan kunci dalam rintangan haba kobalt.
- 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 Wear Rintangan sebanyak 40-60% (Ideal untuk volum tinggi, Pemotongan suhu tinggi).
5. Kawalan kualiti
Setiap kumpulan M35 diuji untuk memenuhi piawaian keluli berkelajuan tinggi yang ketat:
- Analisis kimia: Menggunakan spektrometri untuk memeriksa kobalt, tungsten, dan tahap vanadium (memastikan ia sesuai dengan spesifikasi M35).
- 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 M35 keluli berkelajuan tinggi dalam tindakan
Contoh dunia nyata menunjukkan bagaimana M35 menyelesaikan masalah pemotongan yang melampau. Berikut adalah empat kes terperinci:
Kajian kes 1: Pemotong penggilingan logam untuk aloi keras
Latar belakang aplikasi: A U.S.. Kedai Metalworking Digunakan AISI M2 Milling Cutters ke Mesin Bahagian Keluli Tahan Karat. Pemotong itu membosankan selepas itu 200 bahagian, memerlukan mengasah ($120/mengasah, 12 Sharpenings/Bulan). Peningkatan prestasi: Beralih ke pemotong AISI M35 (Disalut dengan timah). Pemotong berlangsung 500 Bahagian -2.5x lagi.Analisis kos-manfaat: Kos mengasah bulanan jatuh ke $480 (dari $1,440), Menjimatkan $ 11,520/tahun. Masa pemesinan jatuh 20% (sedikit perubahan alat), membenarkan kedai mengambil lebih banyak pesanan.
Kajian kes 2: Stamping automotif mati untuk keluli keras
Latar belakang aplikasi: Pembekal automotif Eropah menggunakan AISI D2 mati untuk stamping kelajuan tinggi lembaran keluli tebal. Yang mati memakai selepas itu 30,000 kitaran, kos $ 6,000/mati dan 3 Hari -hari downtime.Peningkatan prestasi: Beralih ke AISI M35 meninggal dunia. Yang mati berlangsung 80,000 kitaran -2.7x lagi.Analisis kos-manfaat: Kos mati tahunan jatuh ke $22,500 (dari $60,000), Menjimatkan $ 37,500/tahun. Downtime jatuh 60%, Mengurangkan kelewatan pengeluaran.
Kajian kes 3: Alat pembentukan sejuk kejuruteraan umum
Latar belakang aplikasi: Firma kejuruteraan Kanada menggunakan alat AISI A2 untuk membentuk kurungan keluli berkekuatan tinggi. Alat -alat itu membosankan selepas itu 8,000 kitaran, memerlukan penggantian ($900/alat, 10 penggantian/tahun). Peningkatan prestasi: Beralih ke alat AISI M35. Alat ini berlangsung 22,000 kitaran -2.8x lagi.Analisis kos-manfaat: Kos alat tahunan jatuh ke $4,091 (dari $9,000), Menjimatkan $ 4,909/tahun. Kurungan juga mempunyai ketepatan yang lebih baik, Mengurangkan sekerap oleh 8%.
Kajian kes 4: Alat Pemesinan Aeroangkasa untuk Titanium
Latar belakang aplikasi: Pengilang aeroangkasa menggunakan alat karbida ke bahagian mesin titanium mesin. Alatnya mahal ($600/alat) dan rapuh (retak selepas 100 bahagian). Peningkatan prestasi: Beralih ke alat AISI M35 (Dilengkapi dengan DLC). Alat ini berlangsung 300 Bahagian -3x lebih lama -tanpa retak.Analisis kos-manfaat: Kos alat tahunan jatuh ke $8,000 (dari $24,000), Menjimatkan $ 16,000/tahun. Alat juga menangani pemotongan kompleks lebih baik daripada karbida.
5. AISI M35 keluli berkelajuan tinggi vs. Bahan lain
Bagaimana AISI M35 dibandingkan dengan keluli dan bukan kelajuan tinggi yang lain? Mari kita gunakan data:
Perbandingan dengan keluli berkelajuan tinggi lain
AISI M35 adalah keluli berkelajuan tinggi premium-di sini bagaimana ia menumpuk terhadap gred yang sama:
Harta | AISI M35 | Aisi M2 | AISI T1 | AISI M1 | AISI M42 |
---|---|---|---|---|---|
Kekerasan (HRC) | 62-66 | 60-65 | 60-65 | 59-64 | 65-69 |
Kekerasan merah | Sangat baik (620° C.) | Cemerlang (600° C.) | Sangat bagus (580° C.) | Baik (560° C.) | Cemerlang (630° C.) |
Pakai rintangan | Sangat baik | Cemerlang | Sangat bagus | Baik | Sangat baik |
Kesan ketangguhan | Sederhana | Sederhana | Sederhana | Sederhana | Rendah |
Kos | Tinggi | Medium | Tinggi | Sederhana rendah | Sangat tinggi |
Terbaik untuk | Pemotongan aloi tinggi/keras | Pemotongan kelajuan tinggi umum | Pemotongan berkelajuan tinggi tradisional | Pemotongan berkelajuan tinggi | Pemotongan memakai yang melampau |
Perbandingan dengan bahan bukan keluli
AISI M35 mengungguli bukan steel dalam ketahanan dan rintangan haba-di sini bagaimana ia membandingkan:
Bahan | Kekerasan (HRC) | Pakai rintangan | Kesan ketangguhan | Kos | Kebolehkerjaan | Kekerasan merah |
---|---|---|---|---|---|---|
AISI M35 keluli berkelajuan tinggi | 62-66 | Sangat baik | Sederhana | Tinggi | Sederhana | Sangat baik |
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 M35 adalah pilihan utama untuk suhu tinggi, Pemotongan aloi keras. Ia lebih sukar daripada karbida/seramik, mempunyai kekerasan merah yang lebih baik daripada M2/T1, dan lebih murah daripada gred premium seperti M42.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai AISI M35 High Speed Steel
Di Yigu Technology, Kami mengesyorkan AISI M35 kepada pelanggan yang berurusan dengan aloi keras atau pengeluar aeroangkasa seperti pemotongan suhu tinggi atau kedai kerja keras berat. Kekerasan merah yang dipertingkatkan kobalt menyelesaikan masalah alat yang kerap membosankan dalam keadaan yang melampau. Walaupun ia lebih mahal daripada m2, Pelanggan melihat hayat alat 1.5-3x yang lebih panjang, yang mengimbangi kosnya dengan cepat. Untuk perniagaan yang tidak mampu membayar downtime atau kualiti bahagian yang lemah, M35 adalah dipercayai, pelaburan berprestasi tinggi yang memberikan hasil yang konsisten.
Soalan Lazim Mengenai Keluli Berkelajuan Tinggi AISI M35
- Bolehkah AISI M35 digunakan untuk memotong bahan-bahan yang tidak berbahaya seperti aluminium?
Ya, Tetapi ia tidak kos efektif. Kekuatan M35 (kekerasan merah, Pakai rintangan) direka untuk logam keras -untuk aluminium, Gunakan keluli yang lebih murah seperti M2 atau O1. Simpan M35 untuk pemotongan aloi keras untuk memaksimumkan nilai.