M2高速钢是一种钨钼系高合金钢,以高硬度(63-66HRC)、优异红硬性(600℃下保持HRC47+)和耐磨性为核心,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域的高性能切削工具及耐磨模具制造。
1、切削工具
刀具类:钻头、铣刀、拉刀、滚齿刀等,用于加工铁基、镍基高温合金、不锈钢、钛合金等难切削材料。
行业覆盖:航空航天(发动机叶片加工)、汽车制造(高强度钢零部件加工)、模具制造(复杂型腔精加工)。
2、模具制造
冷锻模、精冲模、粉末压制模:承受高压和反复冲击,需高硬度和耐磨性。
剪切机模、添加玻纤的塑料模:抵抗磨损和腐蚀,延长模具寿命。
3、特殊工具
金属切割锯刃、冷镦和挤出工具:在极端条件下保持性能稳定。
切割方法
1、刀具材料
优先选用硬质合金刀具(如YG8、YG6X)或立方氮化硼(CBN)刀具,其硬度可抗高速钢的碳化物磨损。
避免使用高速钢刀具,因其硬度低于M2,易导致刀具快速磨损。
2、切割参数
线切割:采用慢走丝电火花线切割(WEDM),脉冲宽度20-60μs,峰值电流2-5A,以减少热影响区。
锯切:使用带金刚石涂层的带锯或圆锯片,切割速度控制在10-30m/min,进给量0.05-0.2mm/齿。
激光切割:功率500-1500W,切割速度500-2000mm/min,需辅助惰性气体(如氮气)防止氧化。
3、冷却与润滑
切割过程中需持续喷射乳化液或合成切削液,以降低切削温度(目标<300℃),减少刀具磨损和工件热变形。
锻造工艺
1、锻造温度范围
始锻温度:1100-1150℃,超过1180℃易导致晶粒粗大;低于1050℃则塑性下降,变形抗力增大。
终锻温度:≥900℃,若低于850℃易产生锻造裂纹。
2、锻造方法
单向拔长:适用于长径比较大的零件(如轴类),通过反复拔长降低边缘碳化物等级,但芯部改善有限。
轴向反复镦拔:沿轴向镦粗至原高1/2,再拔长至原直径2-3倍,重复3-5次,可显著改善碳化物均匀性。
径向十字锻造:将坯料镦粗后,沿两个垂直方向反复镦拔,最后横向拔出所需尺寸,对碳化物径向分布改善效果最佳。
3、锻造比控制
总锻造比需≥8,其中镦粗比≥3,拔长比≥4,以确保碳化物充分破碎(尺寸≤5μm)。
变形量需均匀,避免局部过载导致裂纹。例如,拔长时送进量应控制在锤击方向高度的0.6-0.8倍。
4、冷却与退火
锻后冷却:采用砂冷或炉冷,冷却速度≤50℃/h,避免急冷导致开裂。
球化退火:加热至860-880℃,保温3-4小时后以20-30℃/h冷却至600℃出炉,硬度≤HB250,便于后续加工。