Crucible CPM REX M4(HCHS)高速钢的高耐磨特性

Crucible CPM REX M4是一种具有高耐磨性的特殊用途高速钢。此种钢材含有高碳及高钒，具有优良的耐磨性，适合做为冷作冲头、嵌入模及高速轻切削的切削刀具。加工具有磨耗性的材料时，REX M4明显地较M2或M3有更好的抗磨耗能力。此外，因为CPM REX M4是采用Crucible公司特有之 "粉粒冶金 (CPM) "技术制造的，使其较传统的M3有更好的研磨性，较传统的M2有更佳的韧性。
　CPM REX M4添加0．06的硫，在钢材中形成微细且均匀分布的硫化物，可以改善其机械加工性及研磨性，但对于刃口韧性没有不良的影响。

锻造
　将钢材缓慢且均匀加热至1900-2000℉(1040-1095℉)，保温使其内外的温度一致，再执行锻造。温度低于1700℉(925℃)，需回炉再预热。锻造完成后，钢材应置于石灰或炉内缓慢冷却。

退火
　CPM REX M4于锻造后及再硬化之前，必须要先做退火处理。就完全退火而言，将钢材均匀加热至160O℉(870℃)，保温2小时，然后以不超过每小时25℉(14℃)的冷却速率，于炉内徐冷至1000℉(540℃)以下，之后取出空冷或继续炉冷。
　若为恒温退火，则加热至160O℉(870℃)，保温2小时，然后炉冷至1400℉(760℃)，保温4-6小时，之后取出空冷或继续炉冷。退火处理应在气氛炉或有保护性质的炉具内执行。

硬化
　习惯上CPM REX M4的硬化处理，需使用二部热处理炉。第一部炉具是用来预热至1500-1550℉(815-845℃)；第二部炉具是使其从预热温度迅速升温至2150-2250℉(1175-1230℃)的硬化温度。
　若使用盐浴炉时，常用的硬化温度是2125-2225℉(1160-1220℃)。高温盐浴炉不可以同时在炉内放置过多的工件，否则会造成盐浴温度的剧降。
对于切削刀具应该使用硬化温度范围的上限温度；至于冷作加工的冲头及模具，需要较大的韧性，应该使用硬化温度范围的下限温度。
　在没有气氛炉或盐浴炉时，可以使用硼砂来防止脱碳。将钢材加热至约300℉(l50℃)，浸泡在沸腾且饱和的硼砂水溶液内，然后取出干燥，使钢材表面形成一层薄薄的硼砂膜，之后再执行热处理。热处理时使用1550℉(845℃)的预热温度及2150-2250℉(1175-1230℃)的硬化温度。

淬火
　淬入油中或1000-1100℉(540-595℃)的盐浴中。当采用油淬火时，对于较大的钢材或形状复杂的工件，实务上是实施中断淬火。将工件淬入油中，待冷至约1000-1100℉(540-595℃，暗红色)，立即从油中取出放在空气中自然冷却。
　当采用盐浴淬火时，工件淬入盐浴中，需放置足移长的时间，以使工件冷却至盐浴的温度。之后才从盐浴取出放在空气中自然冷却。
通常大型工件的淬火，淬盐浴所得到的硬度会较中断油淬者稍低。不论以何种方法淬火，工件必需冷至15O℉(65℃)以下或能以手触摸时，才算是完成淬火处理。

矫正
　任何必须的矫正工作最好在淬火后冷却至400℉(205℃)之前执行。最佳的矫正温度范围是800-400℉(425-205℃)。

回火
　回火作业必需在淬火完成后立即执行，意即钢材淬火后冷即至15O℉(65℃)或能以手触摸时，需立刻回火。回火温度是根据实际应用及硬度需求而定，且必需执行三次回火。范例：首先加热至1025℉(550℃)并保温2小时，冷却至室温；再加热至1025℉(550℃)保温2小时，同样地冷却至室温；最后第三次加热至1025℉(550℃)，保温2小时，冷却却至室温。

冲击韧性
　因为CPM REX M4具有较细且均匀分布的碳化物，所以与传统同类型钢材比较，具有较细的品粒及较佳的韧性。事实上，CPM REEX M4较传统的M2工具钢有更佳的韧性，即使在硬度Rc64-65时，耐磨性及韧性都较传统的M2或M3工具钢为佳。下表所列是CPM REX M4与传统M2工具钢的夏氏冲击强度(C-Notch Impact Strength)。值得注意的是，较低的硬化效果会明显地改善CPM REX M4的冲击韧性。

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