高速鋼(High Speed Steels,HSS)又稱為高速工具鋼或鋒鋼,俗稱白鋼,是由大量鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釩(V)等元素組成的高碳高合金鋼,主要由金屬碳化物(如碳化鎢、碳化鉬或碳化釩)和分布在碳化物周圍的鋼基體構(gòu)成,含碳量為0.7%-1.65%,合金元素總量達10%-25%。
從物理化學(xué)性能上來看,高速鋼具有大硬度,高強度,良好的韌性、紅硬性、耐磨性、耐熱性和工藝性能等特點。高速鋼中的金屬碳化物主要貢獻耐磨性和強度,鋼基體主要貢獻韌性和吸收沖擊、防止破裂的能力。
需要注意的是,不同牌號的高速鋼的力學(xué)性能指標(biāo)和用途有所區(qū)別。例如,W18Cr4V(W18):硬度62-65HRC,抗彎強度3.0-3.4GPa,沖擊韌性0.18-0.32MJ/m2,600℃時的硬度48.5HRC,通用性強,廣泛用于制造鉆頭、鉸刀、絲錐、銑刀、齒輪刀具及拉刀等。W6Mo5Cr4V2(M2):硬度63-66HRC,抗彎強度3.5-4.0GPa,沖擊韌性0.30-0.40MJ/m2,600℃時的硬度47-48HRC,適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結(jié)構(gòu)薄弱的刀具。W14Cr4VMnRE:硬度64-66HRC,抗彎強度約4.0GPa,沖擊韌性約0.31MJ/m2,600℃時的硬度50.5HRC,切削性能與W18Cr4V相當(dāng),適于制作熱軋刀具。
從生產(chǎn)工藝上來看,高速鋼的生產(chǎn)方法有四類,分別是傳統(tǒng)鑄造技術(shù)、電渣重熔技術(shù)、粉末冶金技術(shù)和噴射成型技術(shù)。使用上述幾個方法制造出來的高速鋼經(jīng)過熱處理后熱力學(xué)性能能夠進一步提升。熱處理流程:鍛軋→退火→淬火→多次回火。
從用途上來看,高速鋼既可以用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的切削刀具,也可以用來制造冷作模具、熱作模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。