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高速钢简介

HSS是英文High speed steels的缩写，相应的中文名是高速钢，高速钢是制造刀具的一种常用材料。

　　高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。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），后油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。

(1)生产制造方法：通常采用电炉生产，近来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。

(2)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。

高速钢发展史

时间	重要事件
1870~1898	英国Mushet自硬钢（C2%，W7%，Mn2。5%），切削中碳钢速度达到8m/min
1898~1900	美国F。W。Taylor和英国M。White发明接近钢熔点的高温淬火和高温回火，并以Cr-W钢（C1。85%，W8%，Cr3。8%）取代Mushet的Mn-W自硬钢，从而创立了高速钢。切削中碳钢的切削速度达20 m/min。1900年在巴黎国际博览会上表演高速切削成功
1903	出现现代高速钢的原始成分（%）：C 0。7、W14、Cr4
1904	美国John Mathew向高速钢中加入0。3%V
1906	试用电炉冶炼高速钢
1910	确立T1（W18Cr4V）钢成分（C 0。75%、W18%、Cr4。0%、V1。0%），切削中碳钢速度达30 m/min
1912	德国Becker向钢中加入3%~5%Co，提高了钢的热硬度
1918	3t电弧炉试炼高速钢成功，替代了坩埚炉，得以生产较大尺寸的钢锭和钢材
1923	加入钴量达12%~15%，切削速度达40 m/min以上
1932	美国J。V。Emmons发明以Mo代替W的高钼钢M1
1937	美国W。Breelor发明W-Mo系列钢M2
1939	美国J。P。Gill发明高碳高钒钢，称Super HSS，含钒3%~5%，淬回火硬度达HRC67~68，耐磨性好，但可磨削性差
1953	出现加硫（0。05%~0。2%）易切削高速钢
1958~1963	平衡碳原理提出与应用，美国发明M40系列钢，硬度达到HRC70的超硬（Extra-hard）钢，最早为M41和M42
1965	美国Crucible Steels公司发明粉末冶金法生产高速钢
1970	瑞典Stora-ASEA粉末冶金高速钢投产，电渣重熔高速钢开始用于大截面材生产，高速钢用于高载荷冷作模具日益增多
1980	氮化钛涂层的物理气相沉积法（PVD）成功用于部分高速钢刀具，使用寿命成倍提高，对高速钢的应用和发展具有重要意义
1990	粉末高速钢新钢种热处理硬度达HRC70-72，综合性能优良的低合金高速钢重新受到重视和发展，替代部分通用高速钢，以节约合金资源