高速钢

高速钢具有高硬度﹑高耐磨性和高耐热性的工具钢﹐又称高速工具钢或锋钢。高速钢是美国的泰勒﹐F.W.和M.怀特於1898年创製的。高速钢的工艺性能好﹐强度和韧性配合好﹐因此主要用来製造复杂的薄刃和耐衝击的金属切削刀具﹐也可製造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生產的高速钢外﹐20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢﹐它的优点是避免了熔炼法生產所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

种类高速钢是一种复杂的钢种﹐含碳量一般在0.70～1.65%之间。含合金元素量较多﹐总量可达10～25%。按所含合金元素不同可分为﹕钨系高速钢(含钨9～18%)﹔钨鉬系高速钢(含钨5～12%﹐含鉬2～6%)﹔高鉬系高速钢(含钨0～2%﹐含鉬5～10%)﹔钒高速钢﹐按含钒量的不同又分一般含钒量(含钒1～2%)和高含钒量(含钒2.5～5%)的高速钢﹔鈷高速钢(含鈷5～10%)。按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。通用型高速钢﹕主要用於製造切削硬度HB≦300的金属材料的切削刀具(如钻头﹑丝锥﹑锯条)和精密刀具(如滚刀﹑插齿刀﹑拉刀)﹐常用的钢号有W18Cr4V﹑W6Mo5Cr4V2等。特殊用途高速钢﹕包括鈷高速钢和超硬型高速钢(硬度HRC68～70)﹐主要用於製造切削难加工金属(如高温合金﹑鈦合金和高强钢等)的刀具﹐常用的钢号有W12Cr4V5Co5﹑W2Mo9Cr4VCo8等。

性能用高速钢製造切削工具﹐除因其具有高硬度﹑高耐磨性和足够的韧性之外﹐还有一个重要因素是具有红硬性。红硬性是指刀具在高速切削时﹐刀刃在红热状态下抵抗软化的能力。一种衡量红硬性的方法是先把钢加热至580～650℃﹐保温1小时﹐然后冷却﹐这样反復4次后测量其硬度值。

高速钢的淬火温度一般均接近钢的熔点﹐如钨系高速钢为1210～1240℃﹐高鉬系高速钢为1180～1210℃。淬火后一般需在540～560℃之间回火3次。提高淬火温度可以增加钢的红硬性。为了提高高速钢刀具的使用寿命﹐可对其表面进行强化处理﹐如低温氰化﹑氮化﹑硫氮共渗等。