ASTM M44高速鋼理想性能的工藝

　　ASTM M44高速鋼的用途及特性

　　美國ASTM M44

　　粉末高速鋼標準:ASTM A600

　　ASTM M44

　　粉末高速鋼為鈷鎢鉬高速鋼，提高了紅硬性及高溫硬度，改善了耐磨性，有較好的切削性，但強度和沖擊韌性較低，易于氧化脫碳，用作齒輪刀具、銑削工具以及沖頭、刀頭等工具，供切削硬質材料用。

　　ASTM M44

　　化學成分：

　　碳C：1.10～1.20

　　硅Si：0.30～0.55

　　錳Mn：0.20～0.40

　　硫S：≤0.030

　　磷P：≤0.030

　　鉻Cr：4.00～4.75

　　鉬Mo：6.00～7.00

　　鎢W：5.00～5.75

　　釩V：1.85～2.20

　　鈷Co：11.00～12.25

　　ASTM M44

　　主要特性：高鎢高鈷含釩高速鋼，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火穩定性良好，高溫硬度和熱硬性均較商，因此，工作溫度高，工作壽命較其他的高速鋼成倍提高。

　　一、特性

　　(一)化學成分與硬度

　　化學成分影響

　　ASTM M44高速鋼的化學成分包含鐵(Fe)、碳(C)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)、鈷(Co)等元素。碳含量是影響硬度的關鍵因素之一，適量的碳與其他合金元素形成各種碳化物。鎢、鉬、釩等元素形成的碳化物，如碳化鎢(WC)、碳化鉬(MoC)、碳化釩(VC)等，極大地提高了鋼的硬度。鈷元素的加入進一步增強了鋼的熱穩定性。鉻元素有助于提高鋼的淬透性、抗氧化性和耐腐蝕性。經過適當的熱處理后，M44高速鋼的硬度可達到HRC69 - 70，具有非常高的硬度。

　　與其他高速鋼對比

　　與M2高速鋼相比，M44高速鋼由于其獨特的化學成分，特別是較高的鈷含量，在高溫下表現出更優異的性能。例如，在切削溫度達到750 - 800°C時，M2高速鋼的硬度會顯著下降，而M44高速鋼仍能保持較高的硬度，在切削高硬度材料(如硬度為HRC62 - 65的特殊合金)時，M44高速鋼刀具的耐用性更好。

　　(二)耐磨性

　　耐磨原理

　　M44高速鋼的耐磨性得益于其內部的硬質碳化物結構。這些硬質碳化物彌散分布在鋼的基體中，當與工件材料發生摩擦時，硬質碳化物承受大部分的摩擦力，從而保護基體免受嚴重磨損。而且，合金元素在磨損過程中可能促使在表面形成新的耐磨相，進一步提高耐磨能力。

　　實際耐磨表現

　　在磨削加工中，當使用M44高速鋼制成的砂輪修整工具對超硬磨料砂輪進行修整時，相比其他高速鋼制成的修整工具，M44工具的耐磨性能更優。在修整相同數量的砂輪后，M44工具的磨損量更小，能夠更jingque地修整砂輪的形狀和表面粗糙度，從而提高砂輪的磨削性能。

　　(三)紅硬性

　　紅硬性的表現

　　ASTM M44高速鋼具有出色的紅硬性。在高溫環境下，如切削加工產生大量熱量，當溫度達到800 - 850°C時，其硬度仍能保持在HRC65 - 67左右，這使得它在高速切削和加工高硬度材料時能夠保持良好的切削性能。

　　對高速切削的意義

　　在高速車削高硬度的模具鋼(如HRC60 - 63的模具鋼)時，M44高速鋼刀具憑借其優異的紅硬性，可以采用較高的切削速度。這不僅提高了車削效率，而且由于在高溫下硬度保持較好，減少了刀具的熱變形，從而保證了車削的精度，如模具的尺寸精度和表面光潔度。

　　(四)韌性

　　韌性的微觀結構依據

　　ASTM M44高速鋼的微觀結構中，合金元素的配比使得碳化物與基體之間有較好的結合狀態。在受到沖擊載荷時，這種結構能夠有效地將能量在碳化物和基體之間傳遞和分散，避免應力集中，從而賦予材料一定的韌性。

　　在加工中的體現

　　在鉆削高硬度且不均勻的材料(如含有硬質點的合金鋼)時，M44高速鋼鉆頭能夠承受一定的沖擊而不容易發生折斷，保證了鉆削加工的順利進行。

　　(五)可加工性

　　加工工藝適應性

　　ASTM M44高速鋼具有一定的可加工性，可以進行鍛造、軋制、切削加工和熱處理等操作。

　　加工注意事項

　　在鍛造時，要嚴格控制鍛造溫度范圍，始鍛溫度和終鍛溫度的jingque控制非常關鍵，以防止產生鍛造缺陷，如裂紋等。在切削加工方面，由于其硬度較高，要選擇合適的切削刀具，例如硬質合金刀具，并合理調整切削參數，如切削速度、進給量和切削深度等，以確保加工質量和刀具的使用壽命。在熱處理過程中，必須按照規定的工藝參數進行操作，以獲得理想的性能。

　　二、用途

　　(一)金屬切削刀具

　　切削高硬度材料

　　ASTM M44高速鋼常用于制造切削高硬度材料的刀具。對于硬度在HRC60 - 65的高溫合金、高硬度模具鋼等材料的切削加工，M44刀具能夠發揮其高硬度、耐磨性和紅硬性的優勢。例如，在航空航天制造領域，對高溫合金零部件進行切削加工時，M44刀具能夠有效地進行加工，保證加工精度和表面質量。

　　精密刀具制造

　　由于ASTM M44高速鋼具有出色的硬度和紅硬性，它也被用于制造精密刀具。在制造如精密銑刀、鉸刀等精密刀具時，M44能夠確保刀具在高精度加工要求下具有良好的性能，滿足精密機械加工的需求。

　　(二)模具制造

　　冷作模具制造

　　ASTM M44高速鋼可用于制造冷作模具中的關鍵部件，如大型沖頭、復雜凹模等。在冷沖壓加工高硬度的金屬板材或帶材時，例如一些高強度合金鋼的板材或鋼帶，M44的高硬度、耐磨性和韌性能夠保證模具部件的使用壽命。其高硬度可以抵抗板材對模具的磨損，韌性能夠承受沖壓過程中的沖擊力。

　　熱作模具制造

　　在熱作模具制造中，ASTM M44也有一定的應用。例如在一些大型熱鍛模具中，M44可用于制造模具的關鍵部位。在熱鍛過程中，雖然模具主要承受部件由其他高性能材料承擔，但M44的良好紅硬性、高硬度和耐磨性能夠在一定程度上提高模具的整體性能，并且保證熱鍛產品的質量。