ASTM M42高性能高速钢的性能剖析

　　用途

　　刀具制造方面

　　高速切削刀具

　　在金属切削加工中，M42常用于制造高速铣刀。例如在航空航天领域加工铝合金、钛合金等轻质但难加工的材料时，M42制成的铣刀能够以较高的切削速度进行铣削操作，有效提高加工效率。这是因为其具备良好的切削性能，可以快速去除材料，同时保证加工表面的质量。

　　作为车削刀具材料，用于车削硬度较高的合金钢。在机械制造行业，当加工如40CrNiMo等中碳合金钢时，M42车刀能够承受较大的切削力，并且在车削过程中保持刃口的锋利度，减少换刀次数，提高生产的连续性。

　　美国ASTM M42

　　粉末高速钢标准:ASTM A600

　　ASTM M42

　　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。

　　ASTM M42

　　化学成分：

　　碳C：1.05～1.15

　　硅Si：0.15～0.65

　　锰Mn：0.15～0.40

　　硫S：≤0.030

　　磷P：≤0.030

　　铬Cr：3.50～4.25

　　钼Mo：9.00～10.00

　　钨W：1.15～1.85

　　钒V：0.95～1.35

　　钴Co：7.75～8.75

　　ASTM M42

　　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。

　　精密刀具

　　制造铰刀时，M42的特性使得铰刀在铰削精密孔时能够达到很高的尺寸精度和表面光洁度。在汽车发动机制造中，对于一些关键部件(如缸体上的活塞孔)的铰削加工，M42制成的铰刀可确保孔径的精度和表面质量，满足发动机高性能的要求。

　　模具制造方面

　　冷作模具

　　在冷冲压模具制造中，M42可用于冲裁模具。当冲压厚度较大且硬度较高的金属板材(如汽车车身加强板等高强度钢板)时，M42冲裁模具能够承受较大的冲裁力，并且在多次冲裁后仍能保持刃口的锋利度，延长模具的使用寿命，降低生产成本。

　　特性

　　高硬度

　　ASTM M42经过适当的热处理后，硬度可达到67 - 70HRC(洛氏硬度)。这种高硬度使它能够有效地切削或成型硬度较高的材料。在刀具方面，能够切入硬度较高的工件，如淬火钢等;在模具方面，能够承受较大的压力而不易变形，保证模具的形状精度。

　　良好的耐磨性

　　M42中含有多种合金元素(如钴、钼、钨等)，这些合金元素形成的碳化物在钢基体中弥散分布。在切削或成型过程中，这些碳化物能够有效地抵抗磨损。例如在铣削加工中，与普通高速钢刀具相比，M42刀具的磨损速度明显更慢，从而延长了刀具或模具的使用寿命。

　　较好的红硬性

　　该材料具有较好的红硬性，即在高温下仍能保持较高的硬度和切削性能。在高速切削时，刀具刃口温度会升高，M42在温度升高到一定程度(如600 - 650°C)时，依然能够保持较好的硬度，这使得它可以采用较高的切削速度进行加工，提高生产效率。在冷作模具使用过程中，即使在局部温度升高的情况下(如高速冲裁时模具刃口处温度升高)，也能保持较好的性能。

　　适中的韧性

　　虽然M42具有高硬度和耐磨性，但它也具备一定的韧性。在刀具使用过程中，特别是在断续切削(如铣削带有键槽或孔的工件表面)或承受冲击载荷时，这种韧性可以防止刀具发生崩刃现象。在模具使用中，例如冷冲压模具在冲裁过程中受到冲击力时，M42的韧性能够保证模具不会因为突然的冲击而破裂。