高速鋼（HSS）是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，俗稱白鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，因此主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外，20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼，它的優(yōu)點(diǎn)是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。

一勝百ASSAB ASP60（PM60）粉末高速鋼應(yīng)用領(lǐng)域與加工性能
ASP60是一種高鈷合金粉末高速鋼，也叫PM60 SuperClean高速鋼，高達(dá)10.5%的鈷含量能顯著提高鋼材的高溫性能（紅硬性、抗回火性）、抗壓強(qiáng)度、彈性模量。PM 60 SuperClean含大是顆粒細(xì)小、異常堅硬目分布均勻的碳化物，其是由高含量的碳與大量的碳化物形成元素（如鉻，鉬，鎢和釩）結(jié)合形成的。PM 60 SuperClean 中的小顆粒碳化物難以萌生裂紋，并且提高了材料的耐磨損性能。PM60 SuperClean特別適用需要同時滿足極高耐磨損性和抗壓強(qiáng)度的冷作模具，其特性為∶極高的耐磨性、極高的抗壓強(qiáng)度、良好的整體淬硬性、良好的韌性、良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性和非常好的抗回火性

典型應(yīng)用包括∶沖切薄的、具有磨損性的材料，例如電工用矽鋼片和墊片，同時也是替代硬質(zhì)合金的一個很好的選擇，后者易于開裂和崩角。
原產(chǎn)地進(jìn)口的PM 60 SuperClean通過熱處理可以得到非常高的硬度和抗壓強(qiáng)度，它擁有同其他PM 系列材料一樣好的熱處理尺寸穩(wěn)定性。雖然是高合金鋼，但它的韌性非常高。PM 60高速鋼的機(jī)加工性能低于其他的低合金高速鋼，但其磨削加工性能優(yōu)于同類高合金高速鋼，但稍遜色于PM 30 SuperClean，PM60 SuperClean有非常好的紅硬性。

冠赫供貨狀態(tài)為軟性退火至約340HB未經(jīng)處理前的色標(biāo)為金色
其他地區(qū)類似牌號有∶WNr.1.3292。
一勝百ASSAB ASP60（PM60）模具鋼化學(xué)成分表：
加工處理∶
抗彎強(qiáng)度∶四點(diǎn)彎曲試驗原始直徑∶?6 mm/;試樣尺寸∶?5 mm;回火∶560℃保溫1小時，3次回火。
沖擊強(qiáng)度∶室溫下不同硬度水平的近似沖擊強(qiáng)度原始尺寸∶9x12 mm;;試樣尺寸∶7x10x55 mm;試樣形狀∶無缺口;回火∶560℃保溫1小時，3次回火。
軟化退火∶在保護(hù)氣氛下，加熱至850- 900℃。在爐中以10℃C/小時的速度冷卻到700℃，然后空冷。
消除應(yīng)力∶工件經(jīng)粗加工后，加熱到600-700℃，保溫2小時，緩慢冷卻至500℃，然后空冷。
淬火∶預(yù)熱溫度∶450-500°C和850-900°C奧氏體化溫度∶1100-1180℃C模具應(yīng)注意保護(hù)，以免淬火過程中出現(xiàn)脫碳或氧化。560°℃回火3次，每次保溫1小時的硬度。

淬火介質(zhì)∶在真空爐中，以足夠的正壓（≥2bar）高速冷卻，540℃等溫淬火，空氣或氣體強(qiáng)制冷卻，注意∶ 模具淬火必須連續(xù)冷卻至約50℃，然后立即回火， 當(dāng)模具需要最佳韌性時，請使用等溫淬火槽或高壓氣體冷卻?；鼗稹貌徽撌褂煤畏N奧氏體化溫度，均須以560℃回火，且回火3次，每次回火保溫至少1小時，每次回火后必須冷卻到室溫，三次回火后的殘余奧氏體量應(yīng)低于1%。
尺寸變化∶材料在淬火和回火后會發(fā)生尺寸變形。奧氏體化溫度1050- 1130℃，560℃回火3次，每次保溫1 小時，樣品尺寸∶80x80x80 mm和100x100x 25mm尺寸變化∶在長度、寬度和厚度方向上變化∶+0.03%到÷0.13%‘’

發(fā)展歷史

1898年，美國機(jī)械與管理工程師泰勒(TaylorF.W.)和冶金學(xué)家懷特(WhiteM.)研制發(fā)明了高速鋼，并作了系統(tǒng)切削試驗。當(dāng)時他們確定的高速鋼成分為C-0.67%，W-18.91%，Cr-5.47%，Mn-0.11%，V-0.29%，F(xiàn)-余量，與后來的W18Cr4V成分很接近。高速鋼刀具可用30m/min的速度切削鋼材，其效率比過去用的碳素工具鋼和合金工具鋼提高了好幾倍，為美國當(dāng)時的機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)贏得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。W18Cr4V高速鋼的熱塑性不好，由于麻花鉆熱軋工藝的需要，后來研制成功了W6Mo5Cr4V2高速鋼，此外，還有W9Mo3Cr4V。這三種高速鋼的切削性能和力學(xué)性能近似，稱為通用型。20世紀(jì)中葉以后，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，各種難加工材料不斷涌現(xiàn)，通用高速鋼的性能已不復(fù)使用，于是高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼相繼出現(xiàn)，使高速鋼刀具材料的性能得到了很大提高。

制作工藝

編輯 播報高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過淬火、回火等一系列過程。淬火時由于它的導(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℃（不同牌號實(shí)際使用時溫度有區(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。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。

主要種類

編輯 播報高速鋼是一種復(fù)雜的鋼種,含碳量一般在0.70～1.65%之間。含合金元素量較多，總量可達(dá)10～25%。按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）；②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%,含鉬2～6%）；③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%,含鉬5～10%）；④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含釩 1～2%）和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）。按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。①通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀），常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。②特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度HRC68～70）,主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金、鈦合金和高強(qiáng)鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。

通用鋼

鋼號：W18Cr4V(W18)硬度HRC：62-65抗彎強(qiáng)度/GPa：3.0-3.4沖擊韌性/（MJm2）：0.18-0.32600℃時的硬度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：W6Mo5Cr4V2(M2)硬度HRC：63-66抗彎強(qiáng)度/GPa：3.5-4.0沖擊韌性/（MJm2）：0.30-0.40600℃時的硬度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：W14Cr4VMnRE硬度HRC：64-66抗彎強(qiáng)度/GPa：約4.0沖擊韌性/（MJm2）：約0.31600℃時的硬度HRC：50.5主要用途：切削性能與W18Cr4V相當(dāng)，適于制作熱軋刀具。

主要性能

編輯 播報又名風(fēng)鋼或鋒鋼，又稱白鋼。意思是淬火時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，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)，可以用來制造切削工具。高速鋼一般不做抗拉強(qiáng)度檢驗，而以金相、硬度檢驗為主。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。金相檢驗的內(nèi)容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目。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質(zhì)量影響最大，冶金和機(jī)械部門對碳化物不均勻度的級別 十分重視。根據(jù)鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應(yīng)小于3級。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，還有一個重要因素是具有紅硬性。（紅硬性是指刀具在高速切削時，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,然后冷卻,這樣反復(fù)4次后測量其硬度值。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，可對其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。