摘要：CPMM4粉末高速钢，是美国Crucible Industries熔炉斯伯（Crucible Powder Metallurgy, CPM）技术打造的“超级M2”级高速工具钢。相较于传统M2，CPMM4在耐磨性、韧性及热处理稳定性等方面达到了显著提升。本篇将深

CPMM4粉末高速钢，是美国Crucible Industries熔炉斯伯（Crucible Powder Metallurgy, CPM）技术打造的“超级M2”级高速工具钢。相较于传统M2，CPMM4在耐磨性、韧性及热处理稳定性等方面达到了显著提升。本篇将深度剖析其成分含量、强化机理与典型应用，帮助您理解为何CPMM4能在刀具与模具领域成为性能与成本兼顾的首选。

一、化学成分与配方亮点

CPMM4的典型化学成分（wt%）如下：

碳 C：1.42%

铬 Cr：4.00%

钒 V：4.00%

钼 Mo：5.25%

钨 W：5.50%

硫 S：0.02%

成分解读：

高碳（1.42%）

为大量 carbide（碳化物）析出提供基础，淬火后形成硬度极高的碳化相群。

钒（4.00%）

超高钒含量析出纳米级VC碳化物，钉扎位错、细化基体晶粒，带来更出色的抗崩裂韧性。

钼（5.25%）与钨（5.50%）

Mo₂C 和 WC 构成双重耐磨骨架。Mo₂C 提升中温（200–500℃）持硬力，WC 保障高温（500–700℃）红硬强度。

铬（4.00%）

固溶强化基体并析出 Cr₇C₃，既提高耐磨也防止高温氧化。

微量硫（0.02%）

通过严格控硫，避免成品中夹杂脆相，保证整体韧性和尺寸稳定性。

二、粉末冶金工艺与组织优势

CPMM4 采用 等静压粉末冶金（HIP） 制备，优势体现在：

细小均匀碳化物：消除偏析与大颗粒，实现纳米—亚微米级碳化物群分布；

高韧性基体：碳化物细化同时保留足够马氏体韧性，抗崩裂性能优异；

热处理稳定：微观组织均匀使热处理变形极小，尺寸精度易控。

三、热处理体系与硬度

退火状态

软退火：≤248 HB，便于机械加工。

淬火与回火

预热：830℃（第一段）→1020℃（第二段），主加热至1205℃；

油淬，立即进行三次回火：540–560℃×1h，空冷；

终极硬度：HRC64–65。

多次回火的高温保温，使残余奥氏体得到充分转变，平衡硬度与韧性。

四、性能特征全景

性能指标/评价强化机理

耐磨性☆☆☆☆☆WC+Mo₂C+Cr₇C₃ 多相碳化物网络，抵御磨粒与黏着磨损

红硬性☆☆☆☆☆高Mo/W含量，回火後保持HRC58+ at 550℃

韧性☆☆☆☆4% VC纳米碳化物细化+均匀基体，抗崩裂韧性拔群

热处理稳定☆☆☆☆☆HIP组织极为均匀，热处理变形

可加工性☆☆☆☆退火248 HB 便于加工与线切割，再研磨成本低

五、典型应用领域与成分关联

铰刀与铣刀

需求：高速、高切深切削合金钢、不锈钢；

CPMM4优势：HRC64+持硬与均匀碳化物群，刀刃耐磨寿命显著延长。

刨刀与立刨刀

需求：重切屑断续切削下抗崩裂；

CPMM4优势：高VC相群提升抗崩边韧性，切屑断性好。

冲头、模具部件

需求：高频冲击与摩擦，耐磨与抗疲劳；

CPMM4优势：多相硬度骨架与均匀基体韧性，模具寿命提高1.5倍以上。

丝锥与攻丝工具

需求：精密螺纹成形时耐磨与光洁度；

CPMM4优势：Cr 提升抗粘贴，碳化物群提升切屑断裂与表面质量。

双金属带锯与轧辊刀头

需求：持久耐磨与抗崩刃；

CPMM4优势：HIP均质化保证截面硬度一致，增材复合后寿命更长。

六、成分含量与应用需求映射

应用需求关键成分强化机理

持久耐磨WC + Mo₂C三维硬质骨架抵御磨粒与黏着磨损

红热持硬Mo + WMo₂C/WC红硬组合在550℃仍保持高硬

抗崩裂韧性VC (4.0%)纳米VC钉扎位错、细化晶粒，增强抗裂

热处理稳定性HIP组织均匀无偏析，热处理变形

加工精度退火248 HB软态易加工、再研磨，维持尺寸精度

结语

CPMM4粉末高速钢以“高C—高VC—高Mo/W—Cr固溶—HIP均匀”五大成分优势，结合“多相碳化物网络—纳米VC—马氏体基体”三大组织优势，实现了“耐磨—红硬—韧性—稳定—加工”—五维度性能集成。无论是高速切削、模具冲击、精密攻丝还是双金属带锯应用，CPMM4都能为您提供显著的寿命提升与成本优化。深入理解其成分与应用场景的内在联系，将助您在材料选型与工艺优化中，打造高效、精密和可持续的制造优势。

来源：小黄科技天地