ASP60高速鋼的研發歷程與技術

　　ASP60高速鋼的用途及特性

　　瑞典ASSAB標準ASP60粉末高速鋼切削工具具有優良的耐磨性、韌性和優異的熱硬度。

　　ASP60工具鋼的一種高合金粉末冶金高速鋼，ASP60通過奧氏體化可以得到非常高的硬度和抗壓強度，它擁有同其他ASP系列材料一樣好的熱處理尺寸穩定性。雖然是高合金鋼。但它的韌性非常高。ASP60的機加工性能低于其他的低合金高速鋼。其耐磨性能高于同類高合金高速鋼，但稍遜色于ASP30。ASP60有非常好的紅硬性。

　　ASP60化學成分：

　　C：2.3

　　Cr：4.2

　　Mo：7.0

　　W：6.5

　　V：6.5

　　Co：10.5

　　ASP60粉末冶金高速鋼(PM)特點：

　　1.高的耐磨性;

　　2.高的抗壓強度;

　　3.良好的淬透性;

　　4.良好的韌性;

　　5.良好的熱處理穩定性;

　　6.非常好的回火穩定性。

　　ASP60適用于切屑成型的多刃刀具、單刃刀具以及對與耐磨性要求高的冷作應用及IC模具。

　　出廠狀態退火至HB340;熱處理硬度：HRC 60-68

　　一、特性

　　(一)極高的硬度

　　硬度數值

　　ASP60高速鋼具有極高的硬度。其合金成分中包含大量的鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等元素，這些元素與碳(C)結合形成了豐富的硬質碳化物。經過恰當的熱處理后，ASP60的硬度可達到HRC67 - 70，這一硬度值在高速鋼中處于較高水平。這種高硬度使得ASP60在加工高硬度材料時，能夠保持切削刃或成型面的形狀，有效抵抗磨損。

　　微觀結構對硬度的貢獻

　　在微觀結構方面，ASP60中的碳化物細小且彌散分布在基體中。這種結構有助于阻止位錯運動，從而提高材料的硬度。細小的碳化物還能在材料受到磨損時，起到支撐和保護基體的作用，進一步增強了整體的硬度特性。

　　(二)超強的耐磨性

　　耐磨性表現

　　由于其極高的硬度和特殊的微觀結構，ASP60表現出超強的耐磨性。在金屬加工過程中，無論是切削、磨削還是沖壓等操作，ASP60制成的工具與工件之間會產生強烈的摩擦。ASP60能夠在長時間的使用過程中，保持極小的磨損量，從而保證工具的尺寸精度和表面質量。例如，在切削高硬度的合金鋼或陶瓷材料時，ASP60刀具的磨損速度明顯低于其他普通高速鋼刀具。

　　磨損機制與優勢

　　從磨損機制來看，ASP60主要以磨粒磨損和粘著磨損為主。在磨粒磨損方面，其高硬度的碳化物能夠有效地抵抗磨粒的刮擦;在粘著磨損方面，ASP60表面的化學穩定性和硬度有助于減少與工件材料的粘著，降低磨損程度。

　　(三)出色的紅硬性

　　高溫下的硬度保持

　　ASP60高速鋼具有出色的紅硬性。在高速切削或高溫成型加工中，工具會因摩擦產生大量熱量，導致溫度升高。當溫度達到600 - 650°C時，ASP60的硬度仍然能夠維持在HRC63 - 66。這一特性使得ASP60在高溫加工環境下，如高速銑削耐熱合金或熱擠壓模具的工作過程中，不會因溫度升高而迅速軟化，從而保證了加工的效率和質量。

　　紅硬性的原理

　　其出色的紅硬性源于合金元素的作用。合金元素在高溫下能夠形成穩定的碳化物和金屬間化合物，這些化合物能夠阻止晶粒長大，保持材料的硬度。同時，它們還能提高材料的抗氧化能力，減少高溫下的軟化現象。

　　(四)較好的韌性

　　韌性體現

　　盡管ASP60高速鋼硬度極高，但它具有較好的韌性。其合金元素的合理配比使得材料在承受沖擊載荷時不會輕易發生脆性斷裂。例如，在銑削加工中，當刀具受到間斷切削力的沖擊時，ASP60刀具能夠承受這種沖擊而不會折斷，確保了加工過程的連續性。

　　微觀結構與韌性關系

　　在微觀結構上，ASP60中的碳化物與基體之間有良好的結合力，這種結合力有助于在承受外力時將能量有效地傳遞和分散，從而提高了材料的韌性。

　　(五)可加工性

　　可加工性狀況

　　ASP60高速鋼雖然硬度很高，但在經過適當的熱處理和采用合適的加工工藝時，具有一定的可加工性。例如，在制造刀具時，可以采用電火花加工、磨削等工藝對其進行成型加工。

　　加工難點與應對

　　不過，由于其高硬度，在加工過程中存在一定的難度。在切削加工時，需要使用硬度更高的刀具材料，并且要嚴格控制切削參數，如切削速度、進給量和切削深度等。在磨削ASP60時，需要選擇合適的砂輪粒度和磨削速度，以確保加工質量。

　　二、用途

　　(一)金屬切削刀具

　　特殊刀具制造

　　ASP60高速鋼常用于制造特殊的金屬切削刀具，如用于切削超硬材料(如硬質合金、陶瓷等)的刀具。其極高的硬度和耐磨性能夠滿足切削超硬材料的要求，保證在切削過程中刀具的切削刃能夠有效地切入材料，并且能夠長時間保持切削刃的鋒利度。

　　高速切削刀具

　　在高速切削刀具制造方面，ASP60也是一種理想的材料。在高速切削加工中，刀具需要承受高速旋轉產生的離心力、高溫和高切削力。ASP60的高硬度、出色的紅硬性和較好的韌性能夠保證刀具在高速切削條件下的性能，提高切削效率和加工精度。

　　(二)模具制造

　　冷作模具制造

　　ASP60高速鋼可用于制造冷作模具中的關鍵部件，如沖頭和凹模。在冷沖壓加工高強度金屬板材時，如航空航天用高強度合金板材，ASP60的高硬度、超強的耐磨性和較好的韌性能夠保證沖頭和凹模的使用壽命。其高硬度能夠抵抗板材的磨損，較好的韌性能夠承受沖壓過程中的沖擊力。

　　熱作模具制造

　　在熱作模具制造中，ASP60高速鋼也有應用。例如，在壓鑄模具中，ASP60可用于制造壓鑄模的型芯和型腔。在壓鑄過程中，模具需要承受高溫、高壓和高速金屬液的沖擊，ASP60的出色紅硬性、高硬度和超強的耐磨性能夠確保模具在這種惡劣的工作環境下具有較長的使用壽命，并且能夠保證壓鑄產品的質量。