高速鋼制作工藝與性能
發(fā)布時(shí)間：2022-06-25 發(fā)布人：
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
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。
高速鋼的制作工藝
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(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），后由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(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。
主要性能
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)，可以用來制造切削工具。
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)量影響最大，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。
