什么是高速钢？发展历史及分类介绍

1 高速钢是什么

高速钢(high speed steel，HSS)是一种含有大量 W、Mo、Cr、V等合金元素的工模具钢，又名风钢或锋钢，即淬火后在空气中冷却也能得到较高的硬度。高速钢由于高的合金含量以及后续的热处理而使高速钢能获得良好的综合力学性能。高速钢通过热处理后可获得极高的硬度，耐磨性和红硬性，并且在550~600℃时仍具有较高的硬度，因此被广泛地应用于生产切削刀具、工模具以及特殊耐磨耐热零部件等。

2 高速钢的发展历史

1870-1898英国Mushet发明了切削中碳钢的切削速度为8m/minW-Mn自硬钢

1898-1900美国Fred.W.Taylor和英国M.White在接近高速钢熔点温度进行淬火和高温回火处理Cr-W钢(1.85%C，3.8%Cr，8%W)能获得较高的切削速度，因此创立了高速钢。在1900年的巴黎国际博览会上切削中碳钢时的切削速度可达20m/min。

1903出现了现代高速钢的前身，其成分为C0.7%，Cr4%，W14%。1904美国的JohnMathew在制备高速钢时尝试在高速钢中加入了质量分数为0.3%钒。1906试用电炉冶炼高速钢。

1910确立了成分为C0.75%，W18%，Cr4.0%，V1.0%的T1(W18Cr4V)高速钢，切削中碳钢的速度可达30m/min。

1912德国的Becker在高速钢中加入3~5%的钴，发现可以提高钢的热硬度。

1918通过3吨电弧炉成功的熔炼出了高速钢，取代了传统较小坩埚炉，电弧炉可以生产较大尺寸钢锭。

1923发现在高速钢中加入12~15%的钴，高速钢的切削速度可以超过40m/min

1932美国的JVEmmons发明了以钼元素代替钨元素的高钼M1高速钢。1937由美国WBreelor发明的W-Mo系高速钢M2问世。

1939美国JPGill发明了钒含量为3%~5%的高钒高速钢(Super HSS)，其热处理后硬度为HRC67~68且耐磨性好，然而可磨削性较差。

1958~1963平衡碳原理被提出，美国发明了M40系列超硬高速钢，最早为M41和M42，其硬度可达HRC70。

1965美国的Crucible Steels公司通过粉末冶金法成功的制备出了粉末冶金高速钢。

1970高速钢在高载荷冷作模具等的应用逐渐增多，且瑞典的Stora-ASEA粉末高速钢开始投入生产。

1980物理气相沉积技术成功应用于部分高速钢，可以提高高速钢的使用寿命。

1990至今新的粉末冶金高速钢在热处理后硬度可达HRC 70-72，综合性能优越的低合金高速钢再次受到重视，并代替了部分通用钢。

3 高速钢的分类

高速钢最早诞生于1740，通过上百年的不断发展，目前，世界上已经有上百个高速钢品种，高速钢的分类方法也各有不同。比如，若按高速钢中所含的主要合金元素种类和其含量的不同进行分类，可将高速钢大致可以分为3种系列，即，(1)钨系高速钢，是指含9~10%的钨，不含钼或者少于1%的钼的高速钢，其代表高速钢为W18Cr4V(简称T1);(2)钼系高速钢，是指含大于8%的钼，不含钨或者不超过2%的钨的高速钢，其代表高速钢钢为W2Mo8Cr4V(简称M1);(3)钨钼系高速钢，是指钨和钼的含量介于上述两者之间的高速钢，其含量符合：W%+2Mo%=15-18%，其代表高速钢为W6Mo5Cr4V2(简称M2)。若按高速钢的制备方法来分，又可以将高速钢分为熔铸高速钢和粉末冶金高速钢两种。若按高速钢的使用性能来分，又可以将高速钢分为通用高速钢、低合金高速钢和特种高性能高速钢三种

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