AISI M48高速钢的加工热处理工艺

AISI M48高速钢：特性与用途

AISI M48 是一种超高碳、高钴、高钒的高性能高速钢（HSS），属于超级高速钢（Super High-SpeedSteel），专为极端耐磨、高温红硬性和高强度需求设计。其综合性能优于M41、M42等高速钢，适用于最苛刻的切削和工具应用。

美国AISI M48

粉末高速钢标准:ASTM A600

AISI M48粉末高速钢为钴钨钼高速钢，提高了红硬性及高温硬度，改善了耐磨性，有较好的切削性，但强度和冲击韧性较低，易于氧化脱碳，用作齿轮刀具、铣削工具以及冲头、刀头等工具，供切削硬质材料用。

AISI M48

化学成分：

碳C：1.45～1.55

硅Si：0.20～0.45

锰Mn：0.15～0.40

硫S：0.05～0.07

磷P：≤0.030

铬Cr：3.50～4.00

钼Mo：4.75～5.50

钨W：9.50～10.50

钒V：2.75～3.25

钴Co：8.00～10.00

AISI M48

主要特性：高钨高钴含钒高速钢，具有很好的耐磨性，硬度高，抗回火稳定性良好，高温硬度和热硬性均较商，因此，工作温度高，工作寿命较其他的高速钢成倍提高。

1. 主要特性

(1) 超高硬度 & 耐磨性

高碳（~1.5%）+ 高钒（~5%） → 形成大量硬质 VC（碳化钒），显著提升耐磨性。

典型硬度：HRC 67-70（热处理后），适合加工高硬度材料（如淬火钢、高温合金）。

(2) 卓越红硬性（高温硬度）

高钴（~10%） 提高高温稳定性，在 600-650°C 仍能保持高硬度，适合高速切削和重载加工。

(3) 优异抗压强度

适用于高进给、高负荷切削（如钛合金、镍基合金加工）。

(4) 热处理要求严格

需高温淬火（1200-1240°C）+ 多次回火（540-560°C，3次以上）以优化性能。

磨削困难（高钒需用CBN或金刚石砂轮）。

2. 典型化学成分（%）

元素碳(C)钨(W)钼(Mo)钒(V)钴(Co)铬(Cr)

含量1.45-1.559.5-10.53.0-3.54.5-5.09.5-10.53.5-4.0

对比其他高速钢：

M2（普通HSS）：耐磨性、红硬性远低于M48。

M42（8% Co）：红硬性接近，但钒含量低（1.1%），耐磨性不如M48。

粉末冶金高速钢（如ASP-60）：碳化物分布更均匀，但M48仍具有更高的极限硬度。

3. 主要用途

M48适用于极端耐磨、高温工况，典型应用包括：

(1) 超硬材料切削

钛合金、镍基高温合金（Inconel、Hastelloy）

淬火钢（HRC 50+）

高强度复合材料（如碳纤维增强塑料CFRP）

(2) 高精度刀具

钻头、铣刀、拉刀、丝锥（尤其用于难加工材料）

齿轮滚刀、插齿刀（高耐磨需求）

(3) 特殊工业工具

精密冲压模具（高寿命需求）

木材加工刀具（如M48用于加工高密度层压板）

4. 优缺点总结

优点缺点

✔ 超高硬度（HRC 67-70）✖ 成本极高（高钴、高钒）

✔ 极佳红硬性（600°C+）✖ 磨削困难（需CBN/金刚石砂轮）

✔ 超强耐磨性✖ 韧性较低，易崩刃（不适合断续切削）

✔ 适合难加工材料✖ 热处理工艺复杂

5. 替代材料（根据需求选择）

M42：成本更低，红硬性接近，但耐磨性稍差。

粉末冶金HSS（如ASP-60）：更好的韧性，适合复杂刀具。

硬质合金（如YG8、YT15）：更高硬度，但抗冲击性较差。

总结

AISI M48 是顶级高速钢，适用于最严苛的切削和工具应用，尤其是超硬材料、高温合金加工。其超高耐磨性和红硬性使其在航空航天、能源和精密制造领域不可替代，但高成本和加工难度限制了其广泛应用。