hap40粉末高速钢是一种高钴、高钒、高耐磨性的高性能粉末冶金高速钢,由日本日立金属开发,广泛应用于精密冲压模具、切削刀具及耐磨零件。
hap40粉末高速钢性能源于独特的粉末冶金+热等静压(HIP)制备工艺,有效克服了传统铸锻高速钢碳化物偏析严重、韧性不足的缺陷,实现组织均匀、细晶强化与高红硬性(600℃下硬度仍达HRC60以上)。

一、真空感应熔炼
首先将高纯铁、钨、钼、铬、钒、钴等原料按精确配比在真空感应炉中熔炼,严格控制氧、硫、氮等杂质含量([O]<100ppm)。熔体经电磁搅拌确保成分均匀,随后浇注成预合金钢锭,为后续雾化提供高质量原料。
二、惰性气体雾化
将母合金重熔后,通过高压氩气或氮气喷嘴进行离心或层流雾化,熔滴在快速冷却(冷却速率10–10K/s)下凝固为直径15–150μm的球形粉末。此过程抑制粗大共晶碳化物(如MC、MC)形成,获得细小弥散的碳化物前驱体。
三、筛分与脱气
雾化粉末经振动筛分,选取合适粒径区间(通常45–150μm),再于真空脱气炉中600–800℃加热数小时,去除吸附气体与表面氧化膜,防止后续烧结产生气孔。
四、热等静压(HIP)致密化
将脱气粉末装入低碳钢包套,抽真空密封后置于热等静压炉中,在高温(1100–1200℃)与高压(100–200MPa)氩气环境下保温数小时。粉末颗粒通过塑性变形、扩散蠕变与晶界滑移实现全致密化(密度>99.8%),获得无宏观偏析、各向同性的坯料。
五、后续热处理
HIP坯料经锻造或轧制成材后,进行高温淬火(1180–1200℃)+多次回火(540–560℃×3次),促使残余奥氏体转变并析出弥散ε-碳化物,获得高硬度(HRC64–67)、高耐磨性与良好韧性的综合性能。
六、技术优势与应用
相比传统M2或ASP23,HAP40因高钴(8%)提升红硬性,高钒(3%)增强耐磨性,特别适用于加工高强度钢板、钛合金等难切削材料。其制备工艺代表了工具钢“成分—组织—性能”一体化控制的水平。