PMD23高速钢技术规格与应用解析
一、材料基本特性
PMD23是一种采用第三代粉末冶金工艺制造的超高性能高速钢,属于超高合金型粉末冶金高速钢。相比PMD10,PMD23具有更优化的合金配比和纳米级碳化物分布,在极端耐磨性、高温红硬性和抗冲击性方面达到新的平衡。
德国道博Dorrenberg生产PMD23粉末高速钢为钨钼系通用型高速钢,易于热处理,较耐磨,热硬度及韧性较高,可磨削优良,密度较小,易于氧化脱碳。可制作钻头、铣刀、刀片、成形刀具、车削及剥削刀具、丝锥、板牙、锯条及各种冷冲模具等。
PMD23化学成分:
碳 C :1.30
硅 Si:≤0.45
锰 Mn:≤0.40
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:4.20
钒 V :3.10
钼 Mo:5.00
钨 W :6.40
PMD23交货硬度:(退火)≤260HB。热处理及淬回火硬度:64HRC
三、关键性能参数
1. 机械性能
参数数值范围
硬度(HRC)72-74(热处理后)
抗弯强度3800-4200 MPa
冲击韧性18-25 J/cm²
弹性模量240-250 GPa
2. 热性能
参数数值范围
红硬性680℃时仍保持HRC≥63
热导率20 W/(m·K)
线膨胀系数10.2×10⁻⁶/K(20-600℃)
3. 工艺性能
可锻温度:950-1150℃
退火硬度:≤310 HB
磨削比(G比率):≈15(需用金刚石砂轮)
四、典型应用领域
1. 极端工况切削工具
镍基单晶高温合金(如CMSX-4)加工刀具
钛铝金属间化合物精加工刀具
碳纤维复合材料专用切削工具
2. 特种模具
高温合金等温锻造模具(工作温度700-900℃)
高硅钢片(6.5%Si)精密冲裁模具
光学玻璃压铸模具
3. 特殊工业应用
航空发动机燃烧室部件加工刀具
核反应堆耐辐射切削工具
3D打印难加工材料专用刀具
五、热处理规范
1. 淬火工艺
预热:500-550℃ + 850-900℃ + 1050-1100℃(三级预热)
奥氏体化:1230-1250℃(保温0.2-0.4 min/mm)
冷却方式:超高压气淬(12-15 bar)或盐浴淬火
2. 回火工艺
回火温度:550-570℃
回火次数:3-4次(每次2小时)
终硬度:HRC 72-74
六、加工技术指南
1. 切削加工参数
加工方式切削速度 (Vc)进给量(f)切削深度 (ap)
车削15-22 m/min0.02-0.06 mm/r0.1-0.2 mm
铣削18-25 m/min0.01-0.04 mm/z0.1-0.15 mm
2. 磨削要求
砂轮类型:金刚石砂轮(粒度150-200)
砂轮速度 | 25-30 m/s
进给量 | 0.001-0.003 mm/pass
冷却液 | 高性能合成切削液(强制冷却+低温冷却)
七、市场供应情况
1. 产品形态
圆钢:Ø3-60 mm
扁钢:厚度2-40 mm
3D打印粉末:15-45μm
2. 主要生产商
国际:山特维克(Sandvik)、肯纳金属(Kennametal)
日本:日立金属(HITACHI)、神户制钢(KOBELCO)
国内:天工国际、中钨高新
PMD23高速钢代表当前粉末冶金高速钢的高水平,通过纳米级碳化物控制技术和突破性的合金设计,在保持超高硬度的显著提高了韧性。特别适合航空发动机、核工业等极端环境下的加工应用。