AISI M42高速鋼概述

一、基本定義與標準制定

AISI M42高速鋼是一種由美國材料學會標準化組織制定的高性能高速鋼材料。

二、化學成分

主要元素及作用

碳（C）：含量在1.05 - 1.15之間，是保證鋼材硬度的重要元素。

鈷（Co）：含量較高，在7 - 9%之間，鈷能促使碳化物在淬火加熱時更多地溶解在基體內，利用高的基體硬度來提高耐磨性，同時提高鋼材的紅硬性等性能。

鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）：這些元素的添加有助于提高鋼材的硬度、耐磨性和耐熱性等。例如鉻含量在3.50 - 4.25之間，與其他元素協同作用增強鋼材性能。

釩（V）：含量0.95 - 1.35，不過相對一些其他高速鋼其含釩量不高（1%左右），低釩含量有助于提高其研磨性能，使得M42工具更容易進行精密加工。

三、性能特點

硬度方面

經過適當的熱處理后，能夠達到高的硬度水平，通常在HRC67 - 70之間，這種高硬度使得它在高速切削過程中能夠有效抵抗磨損和變形。

耐磨性方面

由于其合金成分，特別是鈷元素的添加提高了材料的耐磨性，在抵抗磨損方面表現出色，適用于長時間運行和重型切削的應用，例如可用于長時間使用的鉆頭、銑刀等工具制造。

紅硬性方面

具有的紅硬度，即使在高溫下，也能保持其硬度，這使得它非常適合高速切削和重載工作條件，在高溫下仍能保持尺寸穩定性，適合高速運轉和連續工作，如在加工超級合金等難加工材料時優勢明顯。

可加工性方面

在退火狀態下能夠進行鉆孔、車削、螺紋加工、拉削、銑削和攻絲等多種機械加工操作，額定值為1%碳鋼的45%，不過其加工難度相比普通碳鋼還是較高，需要合適的加工工藝參數和刀具。

耐熱性和耐腐蝕性方面

具有良好的耐熱性，在高溫環境下保持出色的強度和硬度，能夠承受高速切削過程中產生的熱量和壓力；同時也具備一定的耐腐蝕性，使其在溫環境和潮濕環境下都能表現出色。

四、熱處理工藝

一般分為兩個步驟：

退火處理：可以使鋼材內部的晶粒結構均勻化，消除材料內部的應力并提高材料的可加工性。

淬火處理：是將材料在高溫下迅速冷卻，以使材料達到最佳硬度。例如在730 - 845℃預熱，1200 - 1250℃（鹽浴爐）或1200 - 1250℃（箱式爐）加熱，油冷，540 - 595℃回火2次，每次1h。