高速鋼(High Speed Steels)

又名風(fēng)鋼或鋒鋼,，又稱白鋼,。意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化,，并且很鋒利。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼,，含有鎢,、鉬、鉻,、釩,、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右,。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,，HRC能在60以上。這就是高速鋼*主要的特性——紅硬性,。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后,，在室溫下雖有很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí),，硬度便急劇下降,，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力,，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用,。而高速鋼由于紅硬性好，彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn),，可以用來(lái)制造切削工具,。

高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)淬火,、回火等一系列過(guò)程,。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力),，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號(hào)實(shí)際使用時(shí)溫度有區(qū)別）,，后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱,，現(xiàn)真空（唐氏）爐使用也相當(dāng)廣泛,。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒(méi)有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能,。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變,，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火,，回火溫度560℃,，每次保溫1小時(shí)。

生產(chǎn)制造方法：通常采用電爐生產(chǎn),，曾采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼,，使碳化物呈極細(xì)小的顆粒均勻地分布在基體上，提高了使用壽命。

用途：用于制造各種切削工具,。如車刀,、鉆頭、滾刀,、機(jī)用鋸條及要求高的模具等

高速鋼一般不做抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn),，而以金相、硬度檢驗(yàn)為主,。

鎢系和鉬系高速鋼經(jīng)正確的熱處理后,，洛氏硬度能達(dá)到63以上，鈷系高速鋼在65以上,。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 ,、翻皮。中心疏松,，一般疏松應(yīng)小于1級(jí)

金相檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括脫碳層,、顯微組織和碳化物不均勻度3個(gè)項(xiàng)目。

1.高速鋼不應(yīng)有明顯的脫碳,。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在,。

2.高速鋼中碳化物不均勻度對(duì)質(zhì)量影響*大，冶金和機(jī)械部門對(duì)碳化物不均勻度的級(jí)別 十分重視,。根據(jù)鋼的不同用途可對(duì)碳化物不均勻度提出不同的級(jí)別要求,，通常情況下應(yīng)小于3級(jí)。

3.用高速鋼制造切削工具,，除因其具有高硬度,、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個(gè)重要因素是具有紅硬性,。（紅硬性是指刀具在高速切削時(shí),，刀刃在紅熱狀態(tài)下抵抗軟化的能力。）

一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃,，保溫1小時(shí),然后冷卻,這樣反復(fù)4次后測(cè)量其硬度值,。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點(diǎn)，如鎢系高速鋼為1210～1240℃,，高鉬系高速鋼為1180～1210℃。淬火后一般需在 540～560℃之間回火3次,。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性,。為了提高高速鋼刀具的使用壽命，可對(duì)其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,，如低溫氰化,、氮化、硫氮共滲等。

通用鋼

鋼號(hào)：W18Cr4V(W18)

硬度HRC：62-65

抗彎強(qiáng)度/GPa：3.0-3.4

沖擊韌性/（MJm2）：0.18-0.32

600℃時(shí)的硬度HRC：48.5

特點(diǎn)：強(qiáng)度較好,，可磨性好,，可用普通鋼玉砂輪磨削，耐熱性中等,，熱塑性差

主要用途：通用性強(qiáng),，廣泛用于制造鉆頭、鉸刀,、絲錐,、銑刀、齒輪刀具及拉刀等,。

高性能鋼

鋼號(hào)：W6Mo5Cr4V2(M2)

硬度HRC：63-66

抗彎強(qiáng)度/GPa：3.5-4.0

沖擊韌性/（MJm2）：0.30-0.40

600℃時(shí)的硬度HRC：47-48

特點(diǎn)：強(qiáng)度高,，熱塑性好，耐熱性,、可磨性稍次于W18Cr4V,，可用普通鋼玉砂輪磨削

主要用途：適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結(jié)構(gòu)薄弱的刀具

鋼號(hào)：W14Cr4VMnRE

硬度HRC：64-66

抗彎強(qiáng)度/GPa：約4.0

沖擊韌性/（MJm2）：約0.31

600℃時(shí)的硬度HRC：50.5

主要用途：切削性能與W18Cr4V相當(dāng),，適于制作熱軋刀具

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