高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。退火状态的高速工具钢的主要合金元素有钨、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。高速工具钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。钨系高速工具钢主要合金元素是钨，不含钼或含少量钼。其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽，但碳化物颗粒粗大，分布均匀性差，影响钢的韧性和塑性。钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。钼系高速工具钢的主要合金元素是钼，不含钨或含少量钨。

一、高速工具钢的概况1．高速工具钢的定义高速工具钢是高碳含合金钢，主要合金元素有钨、铬、钒、钼、钴、铝等，属于莱氏体型的钢种，含有大量的合金碳化物。这些碳化物使高速工具钢具有高的红硬性、硬度和耐磨性。高速工具钢在较高温度(不大于600℃)下能保持良好的切削性能，用于制造高效率切削刀具，如铣刀 铰刀、拉刀、插齿刀级钻头等，也用作冷作模具、高温弹簧及高温轴承等。2．高速工具钢的分类高速工具钢钢种体系基本上分为低合金高速工具钢、通用型高速工具钢、高性能高速工具钢(高钒、含钻、高一含钻)、超硬型高速工具钢4大类、以及超高合金度粉未高速钢。按照钢的化学成分可分为钨系、钼系、钨——钼系和含钻高速工具钢。

二、高速工具钢的工艺性能工艺性能也是高速钢的重要指标。首先，要有良好的热塑性，以便充分破碎共晶碳化物和加工成形；其次，要有低的退火硬度，以便在生产过程中进行冷成形和切削加工。其他工艺性能如过热不敏感性，脱碳不敏感性，低的淬火变形性，在电阻焊和摩擦焊中与柄部碳钢结合的良好焊接性能等也很重要，尤其是磨削性，对于制造复杂刀具是极其重要的。保证碳化物充分破碎、细化并均匀分布，历来是高速钢生产工艺和提高质量的关键问题。为此，高速钢应采用低温浇铸工艺，选择良好锭型，并根据钢材规格选用足够大的压缩比。中国自1965年以来采用扁锭生产高速钢，其优点为显著加快钢锭凝固速度，从而改善了钢材的碳化物不均匀度和低倍组织。大尺寸钢材多采用电渣重熔钢锭。锻造开坯、轧制成材的工艺有利于提高质量。高速钢的热加工温度、变形量和退火制度，对钢材的热处理性能，尤其是对淬火后的晶粒度有明显的影响，须严加控制。热加工中如终锻(轧)温度过高，变形量不足或已经过一次淬火，但未经充分退火又进行第二次淬火，会出现特殊闪光的萘状断口，从而显著降低钢的韧性，使刀具脆崩。近年来还采用快锻液压机开坯、精锻机成材的新工艺。高速钢需通过特殊的热处理才能获得所需的性能。一般淬火温度均接近这种钢的熔化温度，例如高钨钢为1270～12909℃，钨钼钢为1210～1240℃ ， 高钼钢为1180～1210℃ ，一般采用540～560℃回火三次，以得到二次硬化的最佳效果。对韧性和红硬性有不同要求时，可适当调整淬火温度。粉末冶金高速钢可保证碳化物细小和均匀分布，对改善高碳高钒高速钢的磨削性、改进热加工性，减少淬火变形以及提供碳化物质量优异的大尺寸钢材确有独特优点；可以生产出合金含量更高和切削能力较大的高速钢。近年来高速钢刀具的真空热处理获得广泛应用；刀具的氧氮化、碳氮氧共渗等表面化学热处理，也正在普遍采用，尤其是化学气相沉积法和物理气相沉积法的发展，可进一步提高刀具的使用寿命。工业生产中全部采用白钨矿、氧化钼直接还原冶炼M2高速工具钢，通过对钢材质量理化检测，表明生产工艺稳定可行。同时达到降低污染、节约能源和资源、降低成本等目的。美国一家钢铁厂研制成一种新型高速工具钢。这种钢的晶粒度细，含杂质少，成材率高，用它做成的车刀、铰刀，使用寿命可提高20%～27%。其主要化学成分为(质量分数)：钨8.5%、钼4%、铬3.8%、钒1.7%、锰0.4%、碳0.8%、硅0.4%、硫0.3%、磷0.3%、铼0.01%，余量为铁。

三、高速工具钢的特性及用途 见表1

四、结束语未来我国钨业技术发展方向主要在以下方面：1．是加强钨矿的选冶工艺技术研究，争取在不长时问内有所突破，确保我国钨资源优势持续发挥；2．是开发少消耗、低成本、易掌握的综合回收技术，提高钨资源的综合利用水平；3．是开发应用并实施国产化的超细、纳米硬质合金，能部分替代硬质合金和节约钨钴资源的金属陶瓷和非金属陶瓷，高精度硬质合金及配套刀具，先进涂层合金以及近净成形技术、生产过程中自动控制技术；4．是开发应用高强度气体放电灯、汽车灯、飞机灯等特殊用途的耐热抗震钨合金丝以及显像管、超高压、真空用的钨合金丝和高性能触头材料等产品技术。通过坚持不懈的创新、升级和研发，不断提高我国钨产品的档次和价值。

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