高速鋼自問世以來,已有七十余年的歷史。自1910年以后才逐漸形成標準成分的WI8Cr4V,即18-4-1型高速鋼。在長期生產實踐中,人們不斷加深對高速鋼的認識,發現該鋼的脆性大,易產生崩刃現象。為適應元素資源及生產需要,相繼發展了許多品種的高速鋼。目前世界上的高速鋼品種,按化學成分特點,基本上可分為以下三類:
1.W系高速鋼,典型鋼種牌號是W18Cr4V和W9Cr4V等;
2.Mo系高速鋼,典型鋼種是W2Mo8Cr4V和Mo8Cr4V2(即美國的Ml和M10)等;
3.W-Mo系高速鋼,典型鋼種是W6Mo5Cr4V2等。
我國生產的高速鋼以W系和W-Mo系為主,即W18Cr4V、W9Cr4V、W9Cr4V2、Wl2Cr4V4Mo等。此外,在生產中W6Mo5Cr4V2鋼也被大量應用。綜合我國資源情況,還發展了高碳高速鋼(95W18Cr4V)、含鋁高速鋼(W6Mo5CrV2Al)和含鈷高速鋼W6Mo5Cr4V2Co5)等。我國常用高速鋼的成分及工藝參數等,列于表1-7中。
盡管高速鋼有較多的品種,但在化學成分、金相組織、生產工藝及使用性能等方面,都存在著相似性。尤其是紅硬性,是所有高速鋼的共同特點。鋼中化學成分的增減,都是在確保紅硬性的基礎上,進一步改善銅的其他性能,如提高硬度和韌性等。
W系高速鋼具有很好的紅硬性,可以制造在600℃條件下工作的各種刀具,但實踐證明。W系高速鋼脆性較大,使用時易產生崩刃現象。而Mo系高速鋼具有碳化物較均勻、韌性較高的優點,但在加熱時脫碳敏感性及晶料長大傾向較大,易產生過熱缺陷。W-Mo系高速鋼別兼有W系與Mo系兩鋼種的共同優點,其脫碳與過熱敏感性均較小。不僅有較高的紅硬性,同時還具有較高的硬度和韌性。因此,近每來W-Mo系高速鋼獲得廣泛的應用,特別是W6Mo5Cr4V2鋼,在很大范圍內取代了W18Cr4V鋼,而被廣泛采用。
含鉆高速鋼(W6Mo5Cr4V2Co5)是為了進一步提高紅硬性而發展起來的新鋼種,而含鋁超硬性高速鋼(W6Mo5Cr4V2Al),則是為了適應加工難切削材料(如耐熱合金等),在綜合了高碳、高釩和含鈷高速鋼優點的基礎上發展起來的。這種鋼經淬火與回火后,硬度可達HRC67?70,并具有很高的紅硬性和良好的切削性能。
由于高速鋼具有高的紅硬性和良好的切削性能,可制造各神高速切削刀具。同吋在一些冷作模具及耐熱、耐磨零件上也廣為應用。所以,高速鋼在工具鋼中占有特殊的地位,是應用范圍最廣的切削工具鋼。