高速钢发展历史，PM30粉末高速钢比M42耐磨韧性好，可冲压不锈钢【第1146篇】

昨天好奇之下，想研究PM30粉末高速钢，到底是怎么开发出来的？找了很多资料，终于还原了一些历史出来。【誉辉模具钢黄子鹏日记第1146篇】

1910年，开发出了第一代高速钢，牌号T1，合金W18-Cr4-V1，碳含量0.75%。

碳化钨具有高硬度、高温抗回火的特性，因此帮助工具钢获得红硬性，500度高温时依然保持HRC60以上硬度，诞生出高速工具钢（简称高速钢）。

继续研究，发现钒元素添加对高速钢的耐磨性提升明显。大概每添加1%钒，需要增加0.2%的碳含量，发展了类似T15（1.5%碳含量，5%钒）的高钒高速钢。

1939年-1945年，发生了第二次世界大战，由于美国的钨合金也是进口的，供给受到限制，因此含钼高速钢得到开发，出现了和T1性能相近的M2钨钼系高速钢（也就是现在的W6-Mo5-Cr4-V2-C0.8高速钢）。

二战同期，还有M1（钼系，W1.5-Mo8.5-V1-C0.8）、M10（纯钼系，Mo8.25-V2-C0.9）、M4高速钢（V4-C1.3）被开发出来。【见图一】

最早的M4高速钢（1937年）也是纯钼系高速钢，钼含量8%-9%，后来调整为类似M2钨钼系的W6-Mo5，碳钒保持1.3%和4%。

也是因为二战的影响，钒合金进口受限，所以4%钒的M4高速钢应用也受到限制。【见图二】

传统熔铸工艺冶炼的高速钢，钒合金容易偏析，导致韧性下降太多，难加工。直到粉末冶金工艺出现，又可以生产高钒系高速钢，如现在的PM4粉末高速钢，美系刀具中备受推崇。

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加钒高速钢，主要是通过获得更多的碳化钒颗粒，来增加钢的耐磨性。

同时，也有通过提高硬度，增加红硬性的方法开发的，就是含钴高速钢。大概率，M35就是通过M2加钴5%得来的。

我们现在的M42，是在M1（钼系，W1.5-Mo8.5-V1-C0.8）基础上加钴加碳，经过2次开发得来的。其实和M42同期开发的含钴高速钢还有很多，比如M41，M43，M44。

但最终，只有M35、M42得到推广。这个原因可能是M35、M42加工性能比较好，其他的碳钒含量太高的铣磨困难，而且韧性也比同级别的含钴高速钢要好一些。

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高速钢在热处理时，钨、钼、钒元素，有一部分会固溶到基体中，剩下的才会和碳结合成碳化物析出。对于M2型高速钢来说，大约1%的钒会固溶到基体中，剩下1%钒才会和碳结合形成碳化物析出。

因此，又回到了开头那句话。通过同时添加1%钒和0.2%碳，就可以从M2基础上，调整出新的高性能高速钢。

由于碳化钒的硬度远高于钨、钼、铬的合金（差不多高2倍），可以明显增强高速钢的耐磨性，因此高钒型高速钢依然是主流开发路线。【见图三】

比如M3 Class 1，也可以说M3:1，合金为W6-Mo5-Cr4-V2.4-C1。还有M3 Class 2，也叫M3:2，合金为W6-Mo5-Cr4-V3-C1.2。

现在我们常用的PM23、ASP23就是以M3:2高速钢为基础，通过粉末冶金工艺生产的。

由此，也基本推测出PM30（就是PM23加钴）的由来。PM30的合金配方，既然保持了W6-Mo5对基体的强化，具备高速钢的红硬性特征；又通过加碳和3%钒，增加耐磨性，而且也不会太难加工；再添加钴元素，更适应高温工作环境（高速钢会用于铣削钻等加工），提高基体强度，抗回火以达到高硬度。

PM30通过粉末冶金工艺生产，消除了传统M35高速钢的碳化物偏析现象，微观组织均匀，横纵方向的机械性能完全一致，冲击韧性高。

PM30的使用硬度有HRC65-67，抗崩角性能比M35、M42更好，刀口强度高，用于硬料冲压，搓丝模具，PM30的剪口更加耐用，R角也不易打崩。

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