美國熔爐斯伯CPM粉末冶金工具鋼簡介
CPM粉末鋼是美國熔爐斯伯(英文名 Crucible),又稱“坩堝鋼”公司,采用微粒冶金工藝(CPM),制造高速工具鋼和其它高合金工具鋼的統(tǒng)稱。
“CPM工藝”早在1970年形成,歷經(jīng)數(shù)十載,冶煉技術(shù)更嫻熟、穩(wěn)定、高效。CPM工具粉末鋼,品質(zhì)均勻、無偏析,晶粒度非常細(xì)小、耐磨損、韌性高、熱處理尺寸穩(wěn)定。
美國熔爐斯伯是北美地區(qū)的工具鋼生產(chǎn)商和供應(yīng)商,其 CPM 粉末工具鋼享譽(yù)美國及歐洲,約占世界粉末工具鋼市場分額的1/3,是國際公認(rèn)的工模具制造材料。
與傳統(tǒng)煉鋼比較
CPM工藝與傳統(tǒng)冶金工藝相比區(qū)別在于成錠過程的不同,CPM工藝是將精煉的鋼水通過一個(gè)噴嘴,利用高速氣體的沖擊使其霧化成微小的球形液滴,快速冷卻成微粒粉末,在霧化塔底部收集起來。由于冷卻速度快,從而阻止了偏析的形成,所以每個(gè)粉末顆粒的化學(xué)元素分布十分均勻、碳化物尺寸非常細(xì)小。粉末微粒經(jīng)篩分、包套、密封并抽真空,在相當(dāng)于鍛造的溫度下進(jìn)行熱等靜壓壓制(HIP),使其成為完全致密、組織結(jié)構(gòu)均勻、晶粒度細(xì)小的鋼錠。CPM工藝生產(chǎn)的鋼錠可以采用鍛造、軋制等通用手段進(jìn)行加工,而材料的性能(如韌性等)得到明顯的改善。同傳統(tǒng)冶金工藝相比,CPM工藝具有的優(yōu)點(diǎn)如下:
1.消除了偏析;
2.化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)十分均勻,晶粒度非常細(xì)??;
3.鋼中硫化物分布均勻細(xì)小,大大改進(jìn)了鋼的機(jī)加工性能。
與傳統(tǒng)粉末冶金的比較
CPM一開始就被稱為“微粒冶金” ,與傳統(tǒng)意義上的粉末冶金工藝有本質(zhì)的區(qū)別,CPM工藝的特點(diǎn)如下:
1.CPM產(chǎn)品的致密度達(dá)到,無殘留間隙;
2.CPM產(chǎn)品是的鋼,制造過程中無粘合劑加入;
3.CPM工藝是在相當(dāng)于鍛造溫度條件下進(jìn)行熱等靜壓壓制(HIP),微粒邊界間能充分?jǐn)U散彼此完全結(jié)合,HIP過程中無融化現(xiàn)象產(chǎn)生(燒結(jié)過程邊界會(huì)產(chǎn)生熔化導(dǎo)致遺傳脆性);
4.由于金屬的粉末顆粒來自同一鋼包的鋼水,所以CPM產(chǎn)品的化學(xué)成分非常均勻,不包含任何立元素的粉末。
CPM粉末工具鋼的優(yōu)點(diǎn):
對于工具制造商而言:
持續(xù)穩(wěn)定的熱處理結(jié)果
熱處理過程中可以預(yù)見的尺寸變化
優(yōu)異的磨削能力
穩(wěn)定的涂鍍層
機(jī)加工性能的改善
電火花加工效率高
對于終端使用者而言:
可生產(chǎn)高合金
耐磨性的改善
工具性能持續(xù)穩(wěn)定
良好的磨削性(重新修復(fù))
CPM粉末鋼牌號(hào):
高耐熱、高耐磨性工模具鋼—CPM 1V
CPM 1V是中碳高合金工具鋼,高耐熱同時(shí)具有高的沖擊韌性和耐磨性,既適合熱作又適合冷作模具使用。CPM 1V粉末鋼具有高質(zhì)量、高均勻性,超大尺寸穩(wěn)定性、可磨削性和韌性。
高耐熱、高耐磨性工模具鋼—CPM 3V
CPM 3V具有耐沖擊工具鋼的高的沖擊韌性和高合金CPM工具鋼的耐磨性。將硬度處理至HRC58~60時(shí),其耐沖擊韌性明顯高于D2以及CPM M4,接近S7耐沖擊鋼水平,可解決“崩角”、“斷裂”問題。在耐磨性上,其3%的釩含量使CPM 3V耐磨性大大超過A2和D2,接近M2。由于其回火溫度較高,這種熱穩(wěn)定性有利于涂鍍或氮化等表面處理。
如果選材要求不但具有耐沖擊工具鋼的高韌性,而且要具備高合金鋼的耐磨性,那么CPM 3V是您理想的選擇!
耐磨工模具鋼的高端標(biāo)志—CPM 10V
CPM 10V是一種高釩工具鋼,其具備高耐磨性的同時(shí),仍具優(yōu)良韌性和機(jī)械加工性,已經(jīng)成為高耐磨產(chǎn)業(yè)工具的標(biāo)準(zhǔn)。由于優(yōu)異的耐磨和良好的韌性,使其成為應(yīng)用于冷作用途替代硬質(zhì)合金和高耐磨性材料的選擇。特別是工具的韌性無法滿足要求時(shí)和考慮工具性價(jià)比的情況下,更應(yīng)該選擇CPM 10V。
無偏析高速鋼—CPM M4
CPM M4是一種高釩高速鋼,當(dāng)作為切削和冷作用途時(shí),具有比高速鋼M2或 M3有更好的耐磨性和韌性。
超高速鋼—CPM T15
CPM T15屬于鎢系高速鋼,具有高的耐磨性;同時(shí)鈷元素的存在又保證了其良好的紅硬性。CPM T15是一種制造切削特硬材料用刀具的理想材料。PM微粒粉末冶金工藝使粉末鋼材產(chǎn)品組織勻細(xì),碳化物分布均勻,尺寸更加穩(wěn)定,提高了磨削性能和韌性。該工藝可以制造出依靠傳統(tǒng)冶金工藝無法制造的超高合金材料。