S10-4-3-10高速钢（超高碳高钒高速钢）技术解析
材料基本概况
S10-4-3-10高速钢是一种超高碳高钒含钴型高速钢，代号M42（AISI），属于高性能工具钢的顶级产品系列，专为解决极端加工难题而研发。
德国S10-4-3-1-0高速钢产品用途：用于大型自动流水生产绕及较高寿命之工具，拥有良好的切割性能的高速工具钢，特别适合承受震动和冲击荷载的工具、深拉工具。
执行标准：DIN EN4957-2000
S10-4-3-1-0化学成分：
C碳:1.35～1.45
Si硅:≤0.40
Mn锰:≤0.40
Cr铬:3.70～4.40
W钨:8.40～9.10
V钒:3.20～3.60
Mo钼:3.40～3.80
Co钴：10.50～11.50
P磷:≤0.03
S硫:≤0.03
核心物理性能
密度：8.3 g/cm³
热膨胀系数：11.5×10⁻⁶/K (20-600℃)
导热系数：24.5 W/(m·K)
弹性模量：215 GPa
磁性：弱磁性
热处理规范
淬火处理
阶梯预热：450℃ + 850℃（防止热冲击）
奥氏体化温度：1170-1190℃（精准控温±5℃）
保温时间：按有效厚度0.4-0.6min/mm计算
冷却介质：高速循环气淬或分级淬火
淬火硬度：66-68 HRC
回火处理
回火曲线：540℃×2h×3次（空冷至室温）
二次硬化峰值：出现在第二次回火后
最终硬度：65-67 HRC
红硬性：600℃时保持62 HRC
五大核心特性
1. 极优的切削性能
切削速度可比普通高速钢提高30%
刀具寿命延长3-5倍
特别适合断续切削
2. 突出的韧性表现
冲击值达18-22 J/cm²
抗崩刃性优异
抗疲劳性能突出
3. 良好的耐磨性
碳化物含量12-15%
显微硬度2800-3000 HV
摩擦系数0.3-0.4
4. 优异的热处理特性
淬透性好（临界直径80-100mm）
变形率<0.1%
尺寸稳定性高
5. 综合性价比高
成本低于高钴钢种
加工性能优良
使用寿命长
典型应用领域
切削工具制造
强力铣刀（特别是螺旋铣刀）
重型车刀
深孔钻（长径比>10）
螺纹刀具
模具领域
精密冷冲模
冷挤模芯
精锻模
塑料成型模
特殊零件
高负荷轴承
精密轴套
耐磨导柱
加工性能指南
锻造工艺
加热温度：1100-1150℃（均匀透热）
始锻温度：1050-1100℃
终锻温度：≥900℃
冷却方式：砂冷或炉冷
热处理工艺控制
脱碳防护：盐浴或保护气氛
温度均匀性：±5℃控制精度
淬火冷却：控制Ms点以上冷却速度
磨削加工要点
砂轮选择：WA或DA砂轮（粒度80-120）
磨削参数：
线速度：25-30 m/s
进给量：0.005-0.01mm/pass
冷却液：高效磨削液
技术指标对比
性能S10-4-3-10M2高速钢硬质合金
硬度(HRC)65-6763-6588-93
抗弯强度(GPa)4.0-4.53.5-4.01.5-2.5
冲击韧性(J/cm²)18-2212-153-5
最高使用温度(℃)600550800
使用技术规范
切削参数推荐：
加工钢材：120-180 m/min
铸铁加工：150-220 m/min
进给量：0.1-0.3 mm/r
模具应用规范：
预硬处理：600-620℃
工作温度：≤450℃
维护周期：每10000次检查
失效预防措施：
避免局部过热
定期刃口处理
控制接触应力
质量控制标准
符合GB/T 9943-2013
等效ASTM A600 M42
微观组织：≤2级
碳化物不均匀度：≤3级
纯净度：A类夹杂≤1.0级
表面处理方案
推荐涂层工艺
PVD涂层：
TiAlN：3-5μm（耐温900℃）
AlCrN：2-4μm（高硬度）
CVD涂层：
TiCN+Al₂O₃：8-12μm
处理温度：900-1000℃
复合处理：
离子渗氮+PVD复合
渗层厚度：0.1-0.15mm
S10-4-3-10高速钢凭借其优异的综合性能，在重型切削、精密模具等领域展现出卓越的性能表现，特别适合要求高韧性同时需要良好耐磨性的应用场景。
