マトリックス鋼とは、一般に、高速鋼の焼入れ構造におけるマトリックスの化学組成と同じ化学組成の鋼を指します(HSS)。 つまり、HSSのマトリックス組成に少量の合金元素を追加するか、炭素含有量を適切に変更して、鋼の性能を向上させ、いくつかの特別な要件を満たします。 一般的に、マトリックス鋼には、0.50%〜0.55%の炭素と、タングステン、モリブデン、クロム、バナジウム、コバルトなどの10%〜20%の合金元素が含まれています。
マトリックス鋼は、低炭素バージョンと見なすこともできます。 高速度鋼、低炭素高速度鋼と直接呼ばれることもあります。 この鋼はHSSに比べて高強度、高硬度であり、未溶解炭化物を多く含まないため、高速度鋼よりも靭性、疲労強度に優れています。 炭化物の含有量が比較的少なく、鋼の靭性とプロセス性能も大幅に向上しており、高い衝撃荷重が必要なダイツールによく使用されます。
高速度鋼の過剰な炭化物は、脆性につながります。 冷間加工金型材料の場合、靭性を向上させるために、応力集中によって引き起こされる炭化物の量を減らす必要があります。 マトリックス鋼は、HSSの強度と超高張力鋼の靭性を兼ね備えています。 米国は、ダイス鋼とHSSに基づいて、HSSの通常の加熱焼入れに近い組成で、残留炭化物が5%未満のマトリックスを開発しました。 靭性は超高張力鋼と同等であり、熱処理による強度はHSSと同等です。 溶鋼の炭素含有量は約0.55%に減少し、全合金元素は真空炉で12%〜22%製錬されます。 熱処理状態の過剰な炭化物粒子は微細で均一に分布しています。 硬度が62〜64HRCの場合、疲労強度は通常の高速度鋼の5〜10倍です。 M2、f複雑な形状の押出ダイやパンチの製造に使用され、耐用年数は4〜10倍になりました。
マトリックス鋼の代表的な鋼種は、米国のバナジウム合金鋼会社のバスコマ(5Cr4W3Mo2V)鋼、日本の大通特殊鋼株式会社のDRM1、DRM2、DRM3鋼、日本の日立金属株式会社のYXR33などです。GB材料グレード6Cr4W3Mo2VNB(65NB)、5Cr4Mo3SimNVal(012AL)、7Cr7Mo2V2Si(LD)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)、6W8Cr4VTi(LM1)、6Cr5Mo3W2VSITI(LM2)、5Cr4W5Mo2Mo2V(RM2)
マトリックス鋼は、金構造用鋼、高速工具鋼、および 軸受鋼。 赤色硬度と耐熱性が高く、塑性と靭性が高速工具鋼の10〜15倍であり、二次焼戻し時の硬度と強度が高く、冷間・高温ダイ、切削工具、ウルトラとして使用できます。高強度ファスナー、シャフト、ベアリング、ギア、圧力容器、高速ローター、プレーンフレーム、タービンコンポーネント、ロケットエンジンシェル。