购买时可以参考相关价格表，但这只是特定时间内的价格情况，价格会有波动。具体购买要以实际成本为准。对三种粉末ASP2053、ASP2030和ASP2052进行了钢板钻孔试验。高速钢来替代国内生产。高速钢M2Al，发现其寿命比M2Al短，并分析了原因。

　　关键词:粉末冶金高速钢；M2Al耐磨性；试验

　　表1各种钢的化学成分和热处理硬度

　　序号钢种化学成分(质量分数，%)HSSPM淬火回火硬度HR CCW mocr VCO 1 m2al 1 . 16 . 15 . 04 . 12 . 0 al 1.066 ~ 672m 20.856 . 15 . 04 . 12.064 ~ 653 ASP 20532.484 . 23 . 14 . 28 . 0√。5√676 ASP 20521 . 610 . 52 . 04 . 85 . 08 . 0√677 XV c 51.25103.54 . 23.510√678 yxm 601.055 . 56.54 . 21.78 . 0679 Cr 12 mov 1.51 . 0120.3510s uh 34 Cr 11 si 2 mo 0.41.011 si 2 u 7

　　(2)从表1的钢成分来看，ASP2053的各合金元素含量高于301钢热处理后的含量，但其560℃以上回火后的硬度低于301钢。现在试着用回火后的碳化物组成相来解释(见表3)。

　　淬火后ASP2053钢的未溶碳化物中只有巨量(14.7%)的高硬度(2800HV)MC，而没有M6C，它是钢水雾化过程中直接从液相中析出的先共晶碳化物。其化学成分中的合金元素主要是钒，还含有一定量的W和Mo元素(质量分数，20%左右)。这大大减少了主要由W和Mo组成的M6C碳化物的量。在1180℃淬火加热时，这少量的M6C碳化物全部溶解到奥氏体中(未达到W和Mo在1180℃的饱和溶解度)，所以表3中淬火后的ASP2053钢中没有未溶解的初生M6C碳化物。相反，虽然301钢中W和Mo元素的总含量低于ASP2053钢，但其低V含量使得1.7%的未溶解初生MC碳化物(见表3)只需要少量的W和Mo， 而301钢有足够的M6C碳化物，使溶解在奥氏体中的W、Mo元素在淬火加热时达到饱和，还有1.3%的未溶解M6C。

　　ASP2053在1180℃淬火时，奥氏体中溶解的W、Mo元素含量低于301钢，为0.7% W、1.1% Mo [1](质量分数)(该值低于M2钢的正常值0.8% W、1.67% Mo(1230℃淬火))。淬火后ASP2053奥氏体中W、Mo含量较少，使其硬度低于301钢，在560 ~ 620℃回火时甚至低于M2Al钢[1]。

　　钢轨U75V钢热处理后，显微组织中高硬度(960HV，相当于67HRC)的细晶碳化物(20 ~ 25μ m× 0.2 ~ 0.4μ m)尺寸大于HSSPMASP2030刀具中的碳化物(φ 1 ~ φ 2μ m)。在切削过程中，刀具切削刃上略突出于基体的微小碳化物，不得不被导轨上细长高硬度的Fe3C碳化物刮擦，并被巨大的切削力推动，使切削刃上的微小碳化物迅速脱落，撕裂HSS晶界，使晶粒缺失，使刀具磨损。

　　表2几种高速钢不同回火温度下的硬度

　　注:1.301钢为低合金。高速钢W3Mo2Cr4VSi，见表1。

　　2.钢级代号下标的淬火温度为℃。

　　高速钢的回火硬度HRCM2Al(1220℃)回火温度/℃×1h×2次。M2Al和ASP2053之间的硬度差是. 564...53 ...8 ASP 2053 (180摄氏度)ASP 2030 (1180摄氏度)M2 (1240摄氏度)301 (180摄氏度)

　　表3淬火后的几种高速钢未溶解的一次碳化物数量(体积分数，%)

　　注:1。ASP 2053/2030的组成如表1所示。

　　2.钢级代号下标的淬火温度。

　　ASP2053M2AlASP2030M2301碳化物(1180℃)(1220℃)(1180℃)(1205℃)(1180℃)硬度hvm6c 7 . 967 . 01 . 31600 MC 14 . 72 . 158636060606

　　M2Al钢是一种常见的冶炼高速钢，其碳化物尺寸比HSSPM的大，表面积更大，与高速钢基体的结合力更强，不易因切削力而脱落。因此，虽然ASP2030比M2Al钢含有更多的高硬度MC碳化物(2800HV)，但两种钢的热硬度几乎相同(见表2)，但两种钢的实际切削寿命几乎相同。由于ASP2030钢的单价几乎是M2Al钢的8倍，两种钢材的性价比相差很大，所以HSSPMASP2030不能代替M2Al作为钢板钻来钻钢轨。

　　HSSPMASP2052(见表1)用作钢板螺旋钻的开槽刀(φ63mm)。铣削螺旋槽的铣刀是各刀具厂用于钢材热处理的自用刀具asp2053，一般材质为M2-HSS。因为工件是高速钢，所以磨损很快。为了延长M2Al钢板钻铣插齿刀的使用寿命，尝试将插齿刀材质从M2更换为HSSPMASP2052。ASP2052是高速滚齿滚刀和干切滚齿滚刀的材料(见表1)。它是一种高钒(5%)和高钴(8%)的高性能高速钢。M2、ASP2052和M2Al的特性见表5。

　　高碳M2AlHSS的退火组织难以加工。

　　(1)大量高硬度碳化物颗粒的总量为23.5%(体积分数，%)，而一般工程材料的数值很低(见图4)。

　　(2)普遍性高速钢铬的碳化物是M23C6(硬度1000HV)，高碳高速钢中是M7C3(硬度1800HV)。

　　(3)有较大的碳化物(12 ~ 16微米)，形成硬点。

　　表4M2Al、ASP2030和U75V材料性能特征

　　①淬火温度为1180℃。

　　③见金相图1 ~图3。

　　钢板钻孔材料钢轨材料HSP masp 2030 m2 alu 75v项目1号硬度66 ~ 67HRC 66 ~ 67HRC > 360 ~ 380HB W2材料组织③淬火回火马氏体中碳化物总量+未溶碳化物> 80%片状+球状珠光体(体积分数，%) 11102 ~ 12m6ccm6ccm6cm CMC细长Fe3C657.92.1≈10碳化物硬度HV数各种碳化物(体积分数，%)4细长Fe3C20 ~ 35(中

　　图1M2Al淬火和回火显微组织

　　图2 U75V钢轨结构

　　图3淬火和回火后3ASP2030的显微组织

　　图4M2Al退火微结构

　　表5M2、ASP2052和M2Al的材料性能特征

　　①淬火温度为1240℃。

　　③淬火温度为1230℃。

　　本项目铣刀材料钢板钻孔材料HSP masp 2052 m2 mal 1硬度66 ~ 67 HRC 64 ~ 66 HRC 240 ~ 250 HB W2组织淬火回火马氏体+未溶碳化物退火索氏体+碳化物3组织中总碳化物含量(体积分数，%) 14.5①8.5③23.5②M6 cmcm 6cm 6cm 23 C6+m7c 3 MC 59 . 57 . 01 . 51472.5碳化物硬度HV ~各种碳化物的数量(体积

　　MSHspXVC 5和YXM60的调质硬度为66 ~ 67 HRC，均具有良好的热硬度。首先加工的材料是耐磨冷加工。模具钢退火硬度为240HBW的Cr12MoV(见表1)。HSSPMXVC5的切削寿命只有YXM60的60%，低很多。原因是Cr12MoV的退火组织中存在18%(体积分数)的高硬度M7C3碳化物，其硬度达到1800HV，粒度达到18 ~ 24微米，有大量大颗粒。

　　这个例子的结果和本文的论证是一样的。另一种加工材料是回火至硬度为345HBW的耐热钢4Cr11Si2Mo(见表1)，其显微组织为索氏体和铁素体。HSSPMXVC5的切削寿命是YXM60的140%，高出很多。正因如此，耐热钢的调质硬度高达345HBW，使端铣刀的切削力提高了50%左右(相对于170HBW的硬度)。粉末冶金调质高速钢的力学性能优于普通熔炼高速钢，尤其是韧性。这减少了在端铣刀边缘的微切屑边缘asp2053钢的热处理，减少了工具磨损并延长了工具寿命。

　　另一方面，本文钢轨的硬度高达360 ~ 380 HBW，应该有利于HSSPMASP2030钢板钻头的工作寿命，但U75V钢轨粗大的Fe3C硬质合金仍导致其失效。顺带一提，本文提到的HSSPMASP2030、ASP2052、ASP2053都是销量不错的知名品牌HSSPM，都有很多可以发挥效力的场合。

　　碳化物均匀细小的“高速切削刀具”不适于加工普通熔炼。高速钢(例如M2，W9)，高性能高速钢(如M2Al、M35)、高铬冷加工模具钢(如Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1)、共析调质钢轨U75V等。这些加工材料的共同特点是显微组织中存在大量高硬度碳化物。

　　参考资料:

　　[1]吴立志。低合金高速钢浅谈组织、性能与合金化[J].河北冶金，1991年2月。

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