高速鋼簡(jiǎn)介

HSS是英文High speed steels的縮寫(xiě)，相應(yīng)的中文名是高速鋼，高速鋼是制造刀具的一種常用材料。

高速鋼又名風(fēng)鋼或鋒鋼，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。這就是高速鋼最主要的特性——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)退火、淬火、回火等一系列過(guò)程。退火的目的是消除應(yīng)力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。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)。

(1)生產(chǎn)制造方法：通常采用電爐生產(chǎn)，近來(lái)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。

(2)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。

高速鋼發(fā)展史

時(shí)間 重要事件

1870~1898 英國(guó)Mushet自硬鋼（C2%，W7%，Mn2。5%），切削中碳鋼速度達(dá)到8m/min

1898~1900 美國(guó)F。W。Taylor和英國(guó)M。White發(fā)明接近鋼熔點(diǎn)的高溫淬火和高溫回火，并以Cr-W鋼 （C1。85%，W8%，Cr3。8%）取代Mushet的Mn-W自硬鋼，從而創(chuàng)立了高速鋼。切削中碳鋼的切削速度達(dá)20 m/min。1900年在巴黎國(guó)際博覽會(huì)上表演高速切削成功

1903 出現(xiàn)現(xiàn)代高速鋼的原始成 分（%）：C 0。7、W14、Cr4

1904 美國(guó)John Mathew向高速鋼中加入0。3%V

1906 試用電爐冶煉高速鋼

1910 確立T1（W18Cr4V）鋼成分（C 0。75% 、W18%、Cr4。0%、V1。0%），切削中碳鋼速度達(dá)30 m/min

1912 德國(guó)Becker向鋼中加入3%~5%Co，提高了鋼的熱硬度

1918 3t電弧爐試煉高速鋼成功，替代了坩堝爐，得以生產(chǎn)較大尺寸的鋼錠和鋼材

1923 加入鈷量達(dá)12%~15%，切削速度達(dá)40 m/min以上

1932 美國(guó)J。V。Emmons發(fā)明以Mo代替W的高鉬鋼M1

1937 美國(guó)W。Breelor發(fā)明W-Mo系列鋼M2

1939 美國(guó)J。P。Gill發(fā)明高碳高釩鋼，稱Super HSS，含釩3%~5%，淬回火硬度達(dá)HRC67~68，耐磨性好，但可磨削性差

1953 出現(xiàn)加硫（0。05%~0。2%）易切削高速鋼

1958~1963 平衡碳原理提出與應(yīng)用，美國(guó)發(fā)明M40系列鋼，硬度達(dá)到HRC70的超硬（Extra-hard）鋼，最早為M41和M42

1965 美國(guó)Crucible Steels公司發(fā)明粉末冶金法生產(chǎn)高速鋼

1970 瑞典Stora-ASEA粉末冶金高速鋼投產(chǎn)，電渣重熔高速鋼開(kāi)始用于大截面材生產(chǎn)，高速鋼用于高載荷冷作模具日益增多

1980 氮化鈦涂層的物相沉積法（PVD）成功用于部分高速鋼刀具，使用壽命成倍提高，對(duì)高速鋼的應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義

1990 粉末高速鋼新鋼種熱處理硬度達(dá)HRC70-72，綜合性能優(yōu)良的低合金高速鋼重新受到重視和發(fā)展，替代部分通用高速鋼，以節(jié)約 合金資源

主要生產(chǎn)廠家

上鋼五廠、河冶科技是生產(chǎn)高速鋼的主要生產(chǎn)廠家

主要進(jìn)口生產(chǎn)國(guó)家

我國(guó)主要從日本、俄羅斯、德國(guó)、奧地利、法國(guó)、烏克蘭、巴西等國(guó)進(jìn)口。