钢铁百科-钢的分类-高速钢

高速钢(HSS)是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。

高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外,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产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

1898年,美国机械与管理工程师泰勒(TaylorF.W.)和冶金学家怀特(WhiteM.)研制发明了高速钢,并作了系统切削试验。当时他们确定的高速钢成分为C-0.67%,W-18.91%,Cr-5.47%,Mn-0.11%,V-0.29%,F-余量,与后来的W18Cr4V成分很接近。高速钢刀具可用30m/min的速度切削钢材,其效率比过去用的碳素工具钢和合金工具钢提高了好几倍,为美国当时的机械工业生产赢得了巨大的经济效益。

W18Cr4V高速钢的热塑性不好,由于麻花钻热轧工艺的需要,后来研制成功了W6Mo5Cr4V2高速钢,此外,还有W9Mo3Cr4V。这三种高速钢的切削性能和力学性能近似,称为通用型。

20世纪中叶以后,科学技术迅速发展,各种难加工材料不断涌现,通用高速钢的性能已不复使用,于是高性能高速钢和粉末冶金高速钢相继出现,使高速钢刀具材料的性能得到了很大提高。

高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过淬火、回火等一系列过程。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力),然后迅速加热到淬火温度1190～1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别),后由冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体,影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要进行2～3次回火,回火温度560℃,每次保温1小时。

生产制造方法:通常采用电炉生产,曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。

用途:用于制造各种切削工具。如车刀、钻头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。