ASP50高速钢在模具行业的创新应用案例

　　ASP50高速钢技术解析

　　一、材料基本属性

　　ASP50是粉末冶金高速钢（PM-HSS）的型号，属于超高碳高钴高钒型极限性能高速钢，由瑞典山特维克（Sandvik）公司开发。主要标准对照：

　　：HS12-1-5-10

　　美国AISI标准：无直接对应（性能超越M62）

　　德国DIN标准：1.3255

　　中国GB标准：W12Mo1Cr4V5Co10（GB/T 9943）

　　该材料通过第三代粉末冶金技术实现亚微米级碳化物分布，具有突破性硬度和红硬性组合，专为极限加工条件设计。

　　二、关键性能指标

　　1. 机械性能

　　硬度：

　　常规热处理态：HRC 70-72（工业刀具天花板级）

　　高温硬度（700℃）：HRC 66-68（ASP30约8%）

　　抗弯强度：2200-2500MPa

　　冲击韧性：8-12J/cm²

　　弹性模量：260GPa

　　2. 物理特性

　　参数典型值

　　密度8.8 g/cm³

　　热导率15 W/(m·K)

　　热膨胀系数9.8×10⁻⁶/K

　　磁性无磁性

　　3. 性能突破点

　　硬度极限：可达HRC72（目前商业高速钢高值）

　　红硬性革命：700℃仍保持HRC66+

　　耐磨指数：比ASP30提高3-5倍

　　碳化物控制：80%碳化物尺寸<0.5μm

　　三、典型工业应用

　　1. 极限材料加工

　　超硬复合材料：

　　碳化硅增强铝基复合材料（SiC40%/Al）钻削

　　金属陶瓷（TiCN-Ni）精密铣削

　　极端工况：

　　淬硬模具钢（HRC68+）螺纹加工

　　高硅铝合金（Si>18%）高速切削

　　2. 模具领域

　　模具类型应用案例

　　纳米压印模具5nm线宽半导体压印

　　微喷射模具燃料喷嘴微孔加工（Φ0.03mm）

　　超硬冲压模金刚石聚晶片成形

　　3. 特殊领域

　　聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具基体

　　核聚变装置壁材料加工

　　空间站关键部件精密制造

　　瑞典一胜百ASP50粉末高速钢标准ASSAB

　　ASP50化学成分：

　　C：2.48

　　Cr：4.2

　　Mo：3.1

　　W：4.2

　　V：8.0

　　ASP50特性：

　　ASP50为高钒量粉末高速钢，其特性如下：

　　的耐磨性（仅次于ASP-60）

　　韧性特优

　　抗压强度高

　　硬化能佳

　　尺寸稳定性高

　　ASP50使用硬度：64-66HRC

　　ASP50出厂硬度：300HB

　　五、热处理工艺

　　1. 标准处理流程

　　退火：

　　890-910℃×3h→缓冷（硬度≤330HB）

　　淬火：

　　多级预热：500℃→850℃→1150℃

　　奥氏体化：1250-1270℃（必须超高真空）

　　冷却：20bar高压氦气淬火

　　回火：

　　580-600℃×2h×5次（每次液氮深冷）

　　2. 增强处理技术

　　纳米结构化处理： 激光表面纳米化（晶粒尺寸<50nm）

　　超硬涂层： TiAlN+金刚石复合涂层（硬度6000HV）

　　六、加工制造要点

　　1. 磨削工艺

　　参数推荐值

　　砂轮单晶金刚石砂轮（粒度400-600）

　　线速度8-10m/s

　　进给量0.0005-0.001mm/pass

　　冷却液氮低温磨削

　　2. 特种加工

　　微细放电加工： 使用Φ0.01mm钨电极丝

　　激光辅助切削： 1064nm激光预热加工区

　　七、材料对比分析

　　特性ASP50ASP60S790PM

　　硬度(HRC)70-7270-7269-71

　　红硬性★★★★★★★★★★★★★★★★★

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★★★★★

　　可加工性★★★★

　　成本系数9.08.07.0

　　八、使用与维护指南

　　佳应用场景

　　HRC65+超硬材料加工

　　超高温切削（>700℃）

　　亚微米级精度要求

　　使用禁忌

　　禁止使用任何冷却液（仅允许微量油雾）

　　切削速度必须>150m/min

　　不可用于断续切削工况

　　维护建议

　　每加工1小时必须检测刀具

　　专用氩气保护存储柜

　　每次使用前需等离子活化处理

　　ASP50作为工业界性能材料，采购技术规范：

　　碳化物评级：ASTM A000级

　　纯净度：O≤5ppm

　　尺寸公差：±0.001mm/50mm

　　必须提供3D原子探针分析报告

　　每批次需附带NIST标准样品对比报告