صلابة فولاذ الأداة M2

فولاذ الأدوات M2 تتميز الصلابة في تطبيقات القطع والتشكيل عالية السرعة. M2 high-speed tool steel is a molybdenum-type general-purpose grade widely recognized for its balanced properties. Hardness, the material’s ability to resist penetration and withstand abrasion, is a primary factor dictating performance in demanding industrial environments. A free download of the M2 tool steel hardness PDF is available at the bottom of the page.

What Defines M2 Tool Steel Hardness?

تُعد الصلابة المتأصلة في فولاذ الأدوات M2 سمة أساسية. عادةً، يمكن لفولاذ الأدوات عالي السرعة M2 تحقيق صلابة في درجة حرارة الغرفة تبلغ 64 HRC (مقياس صلابة روكويل C). المحدد المعالجة الحرارية لفولاذ الأداة M2 process has a significant influence on the final hardness.

• نطاق الصلابة الذي يمكن تحقيقه: اعتمادا على الدقة الأوستنيت و إخماد باستخدام الطرق، وخاصة مع إخماد الزيت، يمكن لـ M2 الوصول إلى قيم صلابة تتراوح من 60 إلى 66 HRC.
• صلابة كما تم إخمادها: When properly air-quenched from the correct hardening temperature, the as-quenched hardness can be expected to be around 65-66 قانون حقوق الإنسان.

The Crucial Role of Heat Treatment in M2 Hardness

تحقيق والسيطرة على النهائي صلابة فولاذ الأداة M2 relies heavily on expert المعالجة الحرارية, involving austenitizing, quenching, and subsequent tempering.

يعتبر التلطيف أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لـ M2. يتم إجراؤها بعد التبريد لتقليل الضغوط الداخلية وتعزيز المتانة. والأهم من ذلك، تتطور عملية التلطيف. صلابة ثانوية، وهي سمة مميزة للصلب عالي السرعة. تُعزى هذه الظاهرة إلى ترسب كربيدات السبائك الدقيقة، المتأثرة بشكل رئيسي بالموليبدينوم والتنغستن والفاناديوم المذاب. هذه الكربيدات ضرورية لصلابة الفولاذ M2 العالية حتى في درجات الحرارة المرتفعة.

درجة حرارة التلطيف الأولى الشائعة لـ M2 هي 1050 درجة فهرنهايت (565 درجة مئوية). عادة ما تقع الصلابة المخففة الناتجة ضمن 64-65 قانون حقوق الإنسان يتم الوصول إلى أقصى صلابة في كثير من الأحيان عند درجات حرارة التلطيف التي تتراوح بين 540 و560 درجة مئوية.

إن الصلابة الكلية التي تقيسها بوحدة M2 هي مزيج تآزري من مصفوفة المارتنسيت المخففة ومراحل الكربيد الصلبة المتنوعة المضمنة في بنيتها الدقيقة.

• مصفوفة مارتنسيت: تساهم المصفوفة الأساسية في الفولاذ عالي السرعة المقوى بشكل كبير، مع صلابة تبلغ حوالي 900 HV (صلابة فيكرز) أو 790 HK (صلابة نوب)، وهو ما يترجم إلى حوالي 60.5 HRC.
• الكربيدات الصلبة: يحتوي M2 أيضًا على كربيدات صلبة للغاية تعمل على تحسين مقاومة التآكل بشكل كبير:
  • MC (كربيدات الفاناديوم): تتميز هذه المعادن بقيم صلابة تتراوح بين 2300-3000 HV (أو 2520 HK).
  • M6C (كربيدات التنغستن والموليبدينوم): تظهر هذه المعادن عادة صلابة تبلغ حوالي 1400-1700 HV (أو 1490 HK).

بينما تُوفر المصفوفة صلابةً كبيرة، تُعدّ هذه الكربيدات غير المذابة أساسيةً لمقاومة الفولاذ الفائقة للتآكل. ويمكن للفولاذ الذي يحتوي على نسبة أعلى من هذه الكربيدات الصلبة أن يصل إلى قيم صلابة تقترب من 70 HRC.

M2 Tool Steel’s Hot Hardness

بالنسبة لعمليات القطع عالية السرعة، يتم الاحتفاظ بالصلابة في درجات حرارة مرتفعة - تُعرف باسم صلابة ساخنة أو صلابة حمراء - أمرٌ أساسي. يتميز فولاذ الأدوات M2 بهذا، إذ يتمتع بصلابة حمراء جيدة ومقاومة عالية للتليين الحراري. وبينما تتناقص الصلابة بشكل طبيعي مع ارتفاع درجة الحرارة، يحافظ M2 على صلابته المفيدة حتى حوالي 600 درجة مئوية، مما يضمن أداءً ثابتًا حتى في ظل الظروف الصعبة.

Balancing M2 Hardness and Toughness for Optimal Performance

من المبادئ الأساسية في علم المعادن أن الصلابة العالية تُحسّن عادةً القوة ومقاومة التآكل، إلا أنها غالبًا ما تكون على حساب المتانة. تُعد هذه العلاقة العكسية عاملًا حاسمًا في تصميم الأدوات. يوفر فولاذ الأدوات M2 أداءً رائعًا. مزيج متوازن من مقاومة التآكل والمتانة.

• مقاومة التآكل النسبية: تم تصنيف M2 عند 95 (مقارنة بـ D2 عند 100)، مما يشير إلى خصائص تآكل ممتازة.
• صلابة: It possesses medium toughness, rated at 20 (similar to D2, though lower than grades such as A2 or S7).

بالنسبة لتطبيقات الأدوات المحددة، المطلوب صلابة فولاذ الأداة M2 يتم ضبط المستوى في كثير من الأحيان بشكل دقيق لتحسين التوازن بين مقاومة التآكل والمتانة.

تُظهر تجربتنا أن اتباع نهج "مقاس واحد يناسب الجميع" في تقييم الصلابة ليس دائمًا الحل الأمثل. إليك الطريقة صلابة فولاذ الأداة M2 يتم تعديلها عادة لاستخدامات مختلفة:

APPLICATION TYPE	RECOMMENDED M2 HARDNESS RANGE (HRC)	PRIMARY BENEFIT OF RANGE
اللكمات	60-62 HRC	Improved ductility & toughness, reduced cracking under light service.
قوالب القص	58-63 قانون حقوق الإنسان	توازن بين التآكل والصلابة أثناء القطع.
شفرات المنشار متعددة الأغراض	صلابة أقل قليلاً	صلابة معززة لمنع التقطيع.
أقصى مقاومة للتآكل	64-65 قانون حقوق الإنسان	مثالي للتطبيقات الكاشطة.

Important Note: Attempting to harden M2 excessively, for example, by using austenitizing temperatures above 1210-1220°C (2230°F), might not significantly increase hardness but can lead to a notable loss in toughness. We always advise adhering to established heat treatment protocols to ensure optimal material properties.

Enhancing M2 Tool Steel Hardness with Surface Treatments

بالإضافة إلى المعالجة الحرارية التقليدية، يمكن للمعالجات السطحية أن تعمل على تعزيز مقاومة التآكل لفولاذ الأداة M2، مما يحقق صلابة سطحية عالية للغاية مع الحفاظ على صلابة القلب المطلوبة.

• النترتة الأيونية: يمكن لهذه العملية تحقيق صلابة سطحية عالية جدًا، تتراوح عادةً من 1050 to 1200 HV، في حين يحتفظ القلب بالصلابة المحددة له والتي تتراوح بين 64-66 HRC.
• البورونات: بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب صلابة سطحية أكبر، يمكن للبورون أن يحقق قيمًا تتجاوز 1500 فولت عالي.

Your Partner in M2 Tool Steel

باختصار، يُعد فولاذ الأدوات عالي السرعة M2 صنفًا متعدد الاستخدامات بشكل ملحوظ، إذ يوفر مزيجًا قويًا من الصلابة (عادةً ما تكون 64-65 HRC بعد المعالجة الحرارية)، ومقاومة استثنائية للتآكل، وصلابة حرارية موثوقة. يتم التحكم في أدائه بدقة من خلال المعالجة الحرارية الدقيقة، مستفيدًا من ظاهرة التصلب الثانوي التي تُحفزها كربيدات السبائك. على الرغم من امتلاكه لمتانة متوسطة، إلا أن صلابة العمل المحددة تُضبط دائمًا لتلبية المتطلبات الدقيقة لتطبيق الأدوات الخاص بك.