GPM10是一种采用粉末冶金工艺制造的超高碳高钒高速钢,专为冷作/温作模具和精密刀具设计,其核心特性与应用如下:
⚙️ 一、核心化学成分
元素 含量范围 核心作用
碳(C) 2.45% 超高碳含量形成大量碳化物,奠定硬度和耐磨性基础
钒(V) 9.75% 生成高硬度碳化钒(VC),显著提升耐磨性与热稳定性
铬(Cr) 5.25% 增强淬透性、耐腐蚀性及高温抗氧化能力
钼(Mo) 1.30% 协同提升红硬性与回火稳定性
钴(Co) 微量添加 优化韧性与红硬性平衡
注:粉末冶金工艺确保碳化物均匀分布(粒径≤5μm),消除传统熔炼偏析缺陷。
🔥 二、核心性能优势
极限硬度与耐磨性
热处理后硬度达HRC 63-66,碳化钒(VC)占比高,耐磨性较传统高速钢提升30%以上。
高钒含量(9.75%)形成纳米级硬质碳化物,有效抑制磨粒磨损。
优异红硬性
550-600℃高温下硬度保持HRC 50+,适用于钛合金、高温合金等难加工材料的高速切削(线速度≥150m/min)。
强韧平衡
韧性优于传统熔炼高速钢,抗冲击性能突出,退火态硬度≤280HB,便于机加工成型。
空冷硬化特性简化热处理流程,降低变形风险。
🛠️ 三、典型应用领域
领域 具体应用
精密刀具 PCB微钻(孔径≤0.3mm)、医疗器械切削工具、硬质合金刀具基体
高端模具 IC封装冲头、不锈钢薄板连续冲压模(寿命≥50万次)、高光注塑模芯
特种部件 航空航天发动机高温轴承、齿轮轴(抗微动磨损与高温蠕变)
⚠️ 四、加工与热处理要点
热处理工艺
淬火:1100-1200℃盐浴/真空加热,精密控温(±3℃),分级冷却或高压气淬。
回火:560℃三次回火(每次2小时),结合深冷处理(-196℃液氮×24h)消除残余奥氏体,提升尺寸稳定性。
加工注意事项
磨削需专用CBN砂轮(粒度≤400目),避免因高钒碳化物导致磨削过热。
电加工后必须进行400℃×4h去应力回火,防止开裂。
💰 五、经济性与局限
国产替代:国内暂无直接对应牌号,性能接近9SiCrMoV或改良型W6Mo5Cr4V2(调整钴含量优化性能)。
局限性:高钒含量增加磨削难度和生产成本;复杂形状需严格管控热处理变形。
GPM10凭借粉末冶金工艺的微观均质性与极端耐磨性,成为精密加工、航空航天等领域应对高磨损、高温工况的首选材料。
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