摘要

PM15 是含钴高钨的粉末冶金高速钢，商业体系常对应 Erasteel ASP2015、AISI T15、W.Nr.1.3251，日标近似 SKH-10。它采用雾化制粉＋热等静压工艺，组织无偏析、碳化物细而均匀，特点是高硬度、高耐磨、良好红硬性与比传统 T15 更稳的韧性，适合重切削刀具、高寿命冲模和耐磨工具镶件。

基础信息

  • 材料类别：粉末冶金高速钢
  • 商用牌号：PM15
  • 国际对应：ASP2015、AISI T15
  • 德标：W.Nr.1.3251
  • 日标近似：SKH-10
  • 交货状态：软退火态，硬度 ≤280 HB
  • 使用硬度：HRC 64–66，常可至 65–68
  • 形态：圆棒、板材、模块、预硬冲子料

化学成分（质量分数 %）

  • C：1.55–1.60
  • Cr：4.0
  • W：12.0
  • V：5.0
  • Co：5.0
  • Mo：多数资料不列或＜1.0
  • Fe：余量
    高钨提供红硬性与二次硬化，高钒形成 VC 碳化物提耐磨，钴提升回火抗力与高温硬度，粉末工艺避免大颗粒碳化物偏析。

性能特点

  • 硬度高：标准热处理可达 HRC 64–66。
  • 耐磨性优：适合磨粒磨损、长寿命冲切与切削。
  • 红硬性较好：含钴配方在高速切削发热下保硬度能力优于 M2/M35。
  • 韧性优于传统 T15：粉末组织使刀口抗崩角更稳定。
  • 尺寸稳定：热处理变形小，适合精密工具。
  • 可涂层：是 PVD、CVD 涂层的良好基底。
  • 局限：贵；退火态可机加工，热处理后以磨削为主；不适合大冲击重载冷锻主模。

热处理要点

  • 软退火：850–900℃ 保护气氛，缓冷至 700℃后空冷，目标 ≤280 HB。
  • 去应力：600–700℃ 保温约 2 h，缓冷至 500℃。
  • 预热：450–500℃＋850–900℃ 两段预热。
  • 奥氏体化：约 1170–1220℃，按目标硬度取温，防脱碳。
  • 淬火：真空气淬、盐浴或油淬，冷至 40–50℃立即回火。
  • 回火：540–560℃ 三次，每次 ≥1 h，次间冷至室温。
  • 深冷处理：可选 -80～-196℃，减少残余奥氏体、提升稳定性。

典型应用

  • 切削刀具：滚齿刀、拉刀、立铣刀、钻头、丝锥、成形刀
  • 螺纹工具：搓丝板、螺纹铣刀、攻丝工具
  • 冲模零件：精密冲头、冲棒、级进模镶块
  • 剪切工具：刮刀、裁切刀、薄片冲裁凸模
  • 耐磨件：高寿命模具配件、粉末成型压制件、滑块镶块

与相近材料区分

PM23：无钴、钨钼钒均衡，韧性更好，适合薄料精冲。

PM30：含钴更高、钼钨配比不同，综合红硬与韧性平衡。

传统 T15：成分接近，但碳化物偏析大、韧性低于 PM15。

若工况是高速重切削、硬料加工、长寿命刀具，选 PM15；若主要是冷冲模且需更高韧性，PM23 更稳；若极端耐磨可选 PM60。

选材建议

PM15 不是通用高速钢，而是「高钨含钴＋粉末均匀化」的高端耐磨方案。粗加工放退火态完成，热处理后再精磨；重要刀具建议三次回火＋深冷；焊补一般不推荐，必要时应专业预热与退火。成本敏感场景可用 M35、PM23 降级，只有红硬性和耐磨成为寿命瓶颈时才用 PM15。

总结

PM15 的本质是粉末冶金版 T15 高钨钴高速钢，价值在 HRC64+ 下的耐磨、红硬与抗崩角组合，是滚刀、拉刀、高寿命冲模和 PVD 刀具基底的常用高档选择。

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