以下是关于 BOHLER S401 高速钢 的详细解析，综合其核心特性、应用领域及工艺要点：

️ 一、核心特性

化学成分与工艺

合金配方：碳（C:0.84%）、钼（Mo:8.60%）、钨（W:1.80%）、钒（V:1.20%）、铬（Cr:3.80%），基于钼合金体系设计，通过 MICROCLEAN® 粉末冶金工艺 实现碳化物均匀细化分布。

热处理性能：

淬火温度 1150-1220℃（真空/盐浴炉），需梯度预热（500℃→850℃→1050℃）防止开裂；

经 540-580℃ 三次回火 后硬度达 HRC 64-66。

力学性能优势

耐磨性：为传统高速钢（如 M2）的 3-5 倍，适合高负荷切削场景；

红硬性：600℃ 高温下硬度保持 HRC 58 以上，适配钛合金、镍基高温合金连续加工；

韧性突出：抗弯强度 ≥3500 MPa，抗压强度 >4500 MPa，抗断裂性能较传统高速钢提升 30%；

热稳定性：高温工况尺寸控制误差 ≤±5 μm。

加工特性

退火态硬度 ≤280 HB，磨削性能优异，可实现 Ra <0.02 μm 镜面效果；

焊接性：支持激光焊/电子束焊，需预热至 250-300℃；

耐腐蚀性：铬元素提供基础防锈能力，适用于轻度腐蚀环境（如化工泵叶轮）。

🛠️ 二、典型应用领域

切削工具制造

高温合金加工：切削镍基合金（如 Inconel 718）时速度达 60-80 m/min，刀具寿命延长 40%；

精密微型刀具：直径 <0.5 mm 的 PCB 微钻头、医用骨钻、玻纤增强塑料（GFRP）铣刀；

齿轮刀具：滚齿刀、插齿刀加工高硬度合金钢（如 20CrMnTi）。

模具与冲压

精密模具：光学镜片注塑模镶件、硅钢片冲裁模，耐受高压热疲劳循环；

冷锻模具：高强度螺栓、轴承冷锻模，寿命为传统模具钢的 2-3 倍；

汽车冲压：≥1000 MPa 高强度钢板级进模冲头。

特种工业部件

航空航天：航空发动机传动链、高温轴承套、钛合金结构件加工刀具；

医疗器械：手术刀片、精密骨钻，符合 ROHS 环保标准；

能源领域：石油钻头齿、半导体切割刀片。

🔥 三、热处理工艺要点

阶段 参数 关键控制点

退火 850-870℃ × 2-4 小时 硬度 ≤280 HB，优化加工性能

淬火 1180-1220℃（真空/盐浴） 严格梯度预热防开裂

回火 540-580℃ × 3 次 消除残余奥氏体，提升韧性

⚖️ 四、与同类材料对比定位

特性 S401 优势

经济性 成本效率优于含钴高速钢（如 S290），是替代含钴钢的经济方案

韧性 抗冲击性显著高于传统高速钢，适用断续切削场景

适用场景 兼顾高耐磨与高韧性，适配精密加工、重载切削及高温耐磨部件

总结：BOHLER S401 凭借 高钼合金设计 与 粉末冶金工艺，在高温稳定性、韧性及经济性间取得平衡，成为航空航天、精密模具及重载切削领域的理想选择。

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