摘要：S690PM是一款奥地利百禄（BÖHLER）推出的高韧性粉末高速钢，以其在预硬状态下无需二次淬火即可成型的卓越性能，成为重载冲压模具和精密塑胶模具的优选材料。本文将从化学成分、性能机理、典型应用及成分–应用映射四个方面，深入解析S690PM为何在高耐磨、抗压强

S690PM是一款奥地利百禄（BÖHLER）推出的高韧性粉末高速钢，以其在预硬状态下无需二次淬火即可成型的卓越性能，成为重载冲压模具和精密塑胶模具的优选材料。本文将从化学成分、性能机理、典型应用及成分–应用映射四个方面，深入解析S690PM为何在高耐磨、抗压强度与镜面加工之间实现完美平衡。

一、化学成分与强化机理

S690PM的典型化学成分（wt%）如下：

碳 C：0.70–0.85%

铬 Cr：3.50–4.50%

钼 Mo：1.00–1.50%

钒 V：3.50–4.50%

硅 Si：≤0.40%

锰 Mn：≤0.40%

中高碳含量（≈0.8%）

提供充分碳化物析出源，形成细小均匀的VC与Mo₂C碳化物，从而提高耐磨性与预硬后刀刃稳定性。

高钒含量（3.5–4.5%）

钒以VC形式析出超硬碳化物颗粒，分散在基体中，实现纳米级碳化物强化，既保证高耐磨又不损失韧性。

适量钼（1.0–1.5%）

Mo析出Mo₂C，与VC互补，构建多相硬质骨架；同时Mo固溶强化基体，提高淬透性和高温抗软化能力。

铬（3.5–4.5%）

Cr产生Cr₇C₃等硬质碳化物，并固溶强化基体，提升抗氧化和耐腐蚀性能，辅佐镜面加工。

微量Si/Mn

细化晶粒，改善基体塑性，优化抛光与放电加工适应性。

粉末冶金工艺使各强化相在微观尺度上高度均匀分布，消除偏析和大颗粒碳化物，进而大幅提升整体韧性与疲劳寿命。

二、核心性能与热处理

预硬状态（≈40HRC）

工件经热处理后预硬至约40HRC，无需再淬火，保证冷成型零件不变形。

高耐磨粒磨损

VC 与 Mo₂C 多相碳化物协同构建耐磨骨架，适应高频冲压和摩擦环境。

卓越抗压强度

高碳化物含量与均匀基体韧性结合，即使在极大压力下的塑料冲切或钛合金片冲压中，也不易破裂。

优异镜面加工性能

均匀碳化物分布与适量Cr含量，使得抛光后表面光洁度极高，适合制作高端塑胶产品模具。

良好放电加工适应性

细密组织与微量Si/Mn，使电火花加工时不易产生微裂纹，易获得高精度尺寸。

三、典型应用领域

重负载冲压模具

进行钛合金片、硬质钢板的精密冲裁，S690PM的耐磨与抗压性能保证模具在数万次冲程后仍保持刃口完整。

塑胶模具

用于高光泽注塑制品的型腔，预硬至40HRC后加工，保证模具尺寸与表面镜面效果，无需二次热处理。

拉伸与成形模具

在高伸长率的冷成型工艺中，S690PM韧性出众，不会出现裂纹或边缘崩口。

滚压与拉丝工具

对承受高载荷的滚压杆、拉丝模具，S690PM的高耐磨减少了工具磨损频率，提升生产效率。

挤压机螺杆与模套

在高温高压的塑料和金属挤压中，S690PM基体稳定且不易软化，确保零件长寿命。

四、成分–应用对应关系

应用场景关键需求成分机理对应

重载冲压模具耐磨+抗压强度高V→VC强化；Mo₂C+Cr₇C₃骨架

高光塑胶模具镜面+尺寸稳定粉末均匀组织+中HRC40预硬；Cr抗腐蚀+抛光适应

拉伸成形模具高韧性+耐疲劳均匀VC钉扎位错+Mo固溶基体韧性

滚压拉丝工具持久耐磨+精度碳化物骨架+高淬透性保证截面硬度一致

挤压机螺杆高温抗软化+耐磨Mo固溶强化+碳化物耐高温软化

五、工艺与选材建议

模具加工

预硬状态下（40HRC）进行粗加工与精抛光，避免裂纹；

若需表面耐磨，可后续进行CVD或PVD涂层。

冲压成型

建议结合合适的模具润滑与控制冲压速度，以减少热积累；

定期检查刃口磨损并局部修复。

维护

模具表面可喷涂防粘涂层；

保持冷却系统和润滑系统畅通，延长零件寿命。

S690PM高韧性粉末高速钢以其“高V—多相碳化物骨架—粉末均匀组织—超高尺寸稳定性”四维度优势，实现了“耐磨—高韧—高抗压—镜面—易加工”—五大性能集成，为重载冲压、精密塑胶模具及高端制造业提供了理想材料。深入理解其成分与应用场景的内在关联，将帮助工程师在模具设计与工艺优化中取得性能与成本的最佳平衡。

来源：无比科技