Что такое матричная сталь?

Матричная сталь обычно относится к стали, химический состав которой совпадает с химическим составом матрицы в закалочной структуре высокоскоростной стали (HSS). То есть добавление небольшого количества легирующего элемента или соответствующее изменение содержания углерода в матричный состав HSS для улучшения характеристик стали в соответствии с некоторыми особыми требованиями. Вообще говоря, матричная сталь содержит 0.50 ~ 0.55% углерода и 10% ~ 20% легирующих элементов, таких как вольфрам, молибден, хром, ванадий, кобальт и другие.

Матричную сталь также можно рассматривать как низкоуглеродистую версию быстрорежущей стали, иногда прямо называемая низкоуглеродистой быстрорежущей сталью. Эта сталь имеет высокую прочность, высокую твердость по сравнению с HSS и не содержит большого количества нерастворенных карбидов, поэтому прочность и усталостная прочность стали выше, чем у быстрорежущей стали. Он содержит относительно меньше карбидов, также значительно улучшаются ударная вязкость и технологические характеристики стали, что часто используется для штампа, где требуется высокая ударная нагрузка.

Избыток карбида в быстрорежущей стали приводит к хрупкости. Для материалов штампов для холодной обработки необходимо уменьшить количество карбида, вызванное концентрацией напряжений, чтобы повысить их ударную вязкость. Матричная сталь сочетает в себе прочность HSS и ударную вязкость сверхвысокопрочной стали. На основе штамповой стали и HSS в США была разработана матрица, состав которой близок к составу обычной закалки HSS при нагреве, с остаточным карбидом менее 5%. Вязкость аналогична прочности сверхвысокопрочной стали, а прочность аналогична прочности быстрорежущей стали при термообработке. Содержание углерода в матричной стали снижается примерно до 0.55%, общее количество легирующих элементов составляет от 12% до 22%, выплавленных в вакуумной печи. Избыточные частицы карбида в состоянии термообработки мелкие и равномерно распределены. Когда твердость составляет 62 ~ 64HRC, усталостная прочность в 5 ~ 10 раз выше, чем у обычной быстрорежущей стали. M2, который использовался для изготовления экструзионных штампов и пуансонов сложной формы со сроком службы, увеличенным в 4-10 раз.

Типичные марки стали матричной стали: сталь Vascoma (5Cr4W3Mo2V) из ванадиевой легированной стали компании США, DRM1, DRM2, сталь DRM3 компании Datong Special Steel Corporation, Япония, YXR33, Hitachi Metals Corporation, Япония, и т. Д. Марки материалов GB. 6Cr4W3Mo2VNB (65NB), 5Cr4Mo3SimNVal (012AL), 7Cr7Mo2V2Si (LD), 6Cr4Mo3Ni2WV (CG-2), 6W8Cr4VTi (LM1), 6Cr5Mo3WrMoVS

Матричная сталь сочетает в себе преимущества золотой конструкционной стали, быстрорежущей инструментальной стали и несущая сталь. Он имеет высокую красную твердость и термостойкость, пластичность и вязкость в 10-15 раз выше, чем у быстрорежущей инструментальной стали, более высокую твердость и прочность при вторичном закалке, может использоваться в качестве холодной и горячей штампа, режущего инструмента, ультра высокопрочные крепежные детали, вал, подшипник, шестерня, сосуд высокого давления, высокоскоростной ротор, плоская рама, детали турбины, корпус ракетного двигателя.