KTSM3M模具钢的特性与用途
KTSM3M是一种由日本特殊钢公司开发的高性能粉末冶金高速钢（PM-HSS），专为极端苛刻的精密模具和切削工具应用而设计，在超高硬度、耐磨性和红硬性方面表现卓越。
日本神户制钢所KTSM3M钢是预硬塑料模具钢(快削型)。硬度达29~33HRC,可直接用于模具生产,无需再热处理。大断面的材料硬度也比较统一均衡,可加工性优异,高耐压强度,耐磨性、耐蚀性良好,硬度均匀。
KTSM3M预硬化塑胶模具钢，可直接用於模具生产,无须再热处理。
KTSM3M化学成分：
C:0.25-0.35
Mn:0.95-1.15
Cr:2.00-3.00
Mo:0.30-0.50
KTSM3M预硬态,硬度29~33HRC。
（2）关键性能数据
性能指标KTSM3M普通高速钢（M2）硬质合金（YG10X）
硬度（HRC）68-7063-6590-92（HRA）
抗弯强度（MPa）4000-45003500-40001800-2200
断裂韧性（MPa·m¹/²）16-2010-125-7
红硬性（600℃/HRC）65-6658-60-
（3）独特优势
极限耐磨性：冲压SKD11（HRC62）时寿命达普通高速钢的8-10倍
超精密加工：可加工R0.005mm超锋利刃口（传统HSS极限R0.02mm）
热稳定性：连续工作温度可达650℃（短期800℃）不软化
2. 典型应用领域
（1）超精密电子模具
半导体引线框架（0.05mm铜合金）
微型连接器精密冲裁
OLED金属掩膜板蚀刻模
（2）难加工材料成型
钛合金医疗骨钉冷镦模
镍基高温合金（Inconel 718）薄板成形
碳化钨粉末压铸模
（3）特种切削工具
PCB微钻（φ0.03-0.1mm）
蓝宝石玻璃切割刀
碳纤维复合材料专用铣刀
3. 关键技术方案
（1）热处理创新工艺
多段预热：400℃+850℃+1050℃梯度加热（控制组织转变）
超高温淬火：1240-1250℃真空淬火（比传统工艺高50-80℃）
深冷处理：-196℃×36h（提升硬度2-3HRC）
（2）表面强化技术
处理工艺效果适用场景
HiPIMS（AlTiN）膜基结合力＞120N，HV4500精密冲裁模
纳米复合涂层摩擦系数＜0.15，耐温900℃高温成型模
激光熔覆WC-10Co局部硬度HRA93，精度±3μm模具刃口修复
4. 与竞品对比
（1）与传统高速钢比较
耐磨性：因含V8C7碳化物（18vol%），寿命延长5-8倍
韧性：冲击值比ASP30高30%（相同硬度下）
加工极限：可冲裁1.5mm厚SKH51（HRC64），M2仅能处理≤0.5mm
（2）与硬质合金对比优势
特性KTSM3M硬质合金
刃口锐利度可达R0.003mm最小R0.02mm
失效预警渐进式磨损可检测突发性整体碎裂
经济性可修磨5-8次一次性使用
5. 使用维护要点
（1）加工参数优化
线切割：使用φ0.07mm镀锌丝，速度降低30%
磨削：必须采用金刚石砂轮（粒度#800-#1500）
（2）寿命管理
每冲压20万次进行3D轮廓扫描检测
推荐每50万冲次做300℃×4h去应力回火
（3）失效对策
粘料问题→增加CrAlN涂层（摩擦系数降低40%）
微裂纹→调整冲压间隙至料厚5%-8%
行业应用案例
智能手机：用于加工5G手机LCP天线模组（精度±2μm）
新能源汽车：电机硅钢片超精密冲裁（寿命＞500万次）
航空航天：钛合金紧固件冷成形（替代进口材料）
总结
KTSM3M代表了当前模具钢技术的最高水平，其核心价值在于：
重新定义硬度极限（HRC70仍保持可用韧性）
纳米级组织控制（粉末冶金+超固溶处理）
突破传统加工极限（＜0.01mm超精密加工能力）
