材料詳細(xì)介紹：HS 2-9-1-8 (EM42, AISI M42)

概述

HS 2-9-1-8，也稱為EM42或AISI M42，是一種含鈷的高速工具鋼，具有極高的熱硬度和耐磨性。這種材料被廣泛用于制造各種高性能切削工具，特別是在要求極高的熱穩(wěn)定性和耐磨性的應(yīng)用中。

化學(xué)成分

HS 2-9-1-8 的化學(xué)成分如下：

• 碳 (C): 1.08%
• 硅 (Si): 3.8%
• 錳 (Mn): 0.4%
• 磷 (P): 0.025%
• 硫 (S): 0.03%
• 鉻 (Cr): 9.4%
• 鎳 (Ni): 0.5%
• 鉬 (Mo): 8.0%
• 鈷 (Co): 1.2%

鈷的添加顯著提高了材料在高溫下的硬度和紅硬性。

機(jī)械性能

HS 2-9-1-8 的機(jī)械性能如下：

• 硬度:
  • 軟退火狀態(tài)下最大280 HB
  • 冷拉狀態(tài)下最大320 HB
  • 冷軋狀態(tài)下最大320 HB

熱處理

HS 2-9-1-8 可以通過以下熱處理過程來優(yōu)化其性能：

1. 軟退火：在保護(hù)氣氛中以850-900°C加熱3小時(shí)，然后每小時(shí)降低10°C至700°C，隨后空冷。
2. 應(yīng)力消除：在600-700°C進(jìn)行約2小時(shí)的應(yīng)力消除，然后緩慢冷卻至500°C。
3. 淬火：在保護(hù)氣氛中進(jìn)行，預(yù)熱至450-500°C和850-900°C，使用適當(dāng)?shù)膴W氏體化溫度，淬火后進(jìn)行3次在560°C下1小時(shí)的回火。

應(yīng)用領(lǐng)域

HS 2-9-1-8 廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

• 切削工具：如螺旋鉆、拉刀、成形刀具等。
• 冷作工具：用于制造剪切、沖壓、成型等工具。

加工性

HS 2-9-1-8 具有良好的加工性，可以通過以下方式加工：

• 機(jī)械加工：如磨削、車削、銑削、鉆孔等。
• 磨削：在磨削時(shí)需避免表面過熱，以免改變退火狀態(tài)下的組織結(jié)構(gòu)。
• 焊接：需要特殊的預(yù)熱和焊接材料以匹配基材成分。

表面處理

HS 2-9-1-8 是PVD和CVD涂層的良好基材。在氮化處理時(shí)，推薦2-15微米的擴(kuò)散層。此外，該材料也可以進(jìn)行蒸汽處理。

物理性能

物理性能隨溫度變化如下：

• 密度：20°C時(shí)為8.0 g/cm³，400°C和600°C時(shí)為7.9 g/cm³。
• 彈性模量：20°C時(shí)為225 kN/mm²，400°C時(shí)為200 kN/mm²，600°C時(shí)為180 kN/mm²。
• 熱膨脹系數(shù)：在20°C時(shí)為11.5x10??/°C，400°C時(shí)為11.8x10??/°C。
• 熱導(dǎo)率：在20°C時(shí)為24 W/m°C，400°C時(shí)為28 W/m°C，600°C時(shí)為27 W/m°C。
• 比熱容：在20°C時(shí)為420 J/kg°C，400°C時(shí)為510 J/kg°C，600°C時(shí)為600 J/kg°C。

沖擊韌性

沖擊韌性數(shù)據(jù)如下：

彎曲性能

彎曲性能數(shù)據(jù)如下：

總結(jié)

HS 2-9-1-8 (EM42) 是一種高性能的高速工具鋼，特別適合用于制造需要高耐磨性和熱硬度的切削工具。其特殊的化學(xué)成分和熱處理工藝使其在高溫下仍能保持高硬度和穩(wěn)定性。此外，它的加工性和表面處理適應(yīng)性也使其成為制造精密工具的理想選擇。