高速工具钢除具有高的综合力学性能，能满足通用切削刀具的要求外，其制造工艺较简单，易于磨出锋利的切削刃，对机床的专项要求不高，在数控刀具材料中仍然占有重要地位。
通用型高速工具钢中，由于我国W的含量相对丰富，系高速工具钢(如W18Cr4V)使用量相对较多，而国外则多采用钼系高速工具钢(如W6Mo5Cr4V2)高性能高速工具钢主要是通过增加C、V含量及添加Co、Al元素等改善性能。
1.低合金高速工具钢
我国生产的低合金高速工具钢有W3Mo3Cr4VSi、W2MoCr4V、W4Mo3Cr4VSi等。由于其减少了W、Mo、V等较昂贵金属元素而降低了成本，其价格较通用型高速工具钢W6Mo5Cr4V2便宜25%~30%，特别适合于制作低、中速切削刀具，如中心钻、丝锥小直径麻花钻、扩孔钻、铰刀甚至小直径立铣刀等。
由于实际使用的切削速度小或切削载荷轻，也不需像通用型高速工具钢有那么高的热稳定性，其经济性更合理。
2.通用型高速工具钢
通用型高速工具钢又称普通高速工具钢，约占高速工具钢总产量的75%~80%，一般可分钨系与钨钼系高速工具钢两类。这类高速工具钢含C量为0.7%~0.9%。按钢中含钨量的不同，可分为钨系高速工具钢(w(W)高达18%)和钨钼系高速工具钢(w(W)6%或8%)。通用型高速工具钢具有一定的硬度(63~66HRC)和耐性高的强度和韧性、良好的塑性和加工工艺性，广泛用于制造各种复杂刀具。我国长期使用的通用型高速工具钢的典型牌号为W18Cr4V(简称W18)，具有较好的综合性能，在600℃时的高温硬度为48.5HRC，可用于制造各种复杂刀具。其具有可磨削性好、脱碳敏感性小等优点，但由于碳化物含量较高，分布较不均匀，颗粒较大，强度和韧性不高，特别是热塑性差，不宜做大截面的刀具。目前，W18Cr4V逐渐被钨钼系高速工具钢取代，特别是国外W元素紧缺的国家，使用量较少甚至不用钨系高速工具钢。
钨钼系高速工具钢是指将钨钢中的一部分钨用钼代替所获得的一种高速工具钢。钨钼系高速工具钢的典型牌号是W6Mo5Cr4V2(简称M2)。W6Mo5Cr4V2 的碳化物颗粒细小均匀，强度、韧性和高温塑性都比 W18Cr4V好。其主要缺点是含钒量稍多，磨削加工性比 W18Cr4V差，脱碳敏感性大、淬火温度范围较窄。另一种钨钼系高速工具钢为W9Mo3Cr4V(简称W9)，其热稳定性略高于W6Mo5Cr4V2，抗弯强度和韧性都比W6Mo5Cr4V2好，具有良好的可加工性能。这种钢易轧、易锻，热处理温度范围较宽脱碳敏感性小、磨削性能较好。
3.高性能高速工具钢
高性能高速工具钢是指在通用型高速工具钢成分中再增加一些含碳量、含钒量及添加Co、AI等合金元素，以提高耐热性和耐性的新钢种。高性能高速工具钢制作的刀具与通用型高速工具钢相比，刀具寿命和切削速度得到提高，从而可提高切削加工生产率。
高性能高速工具钢主要有以下四大类:
(1)高碳高速工具钢如9W18Cr4V(简称9W18)和9W6Mo5Cr4V2(简称CM2)，其C含量比通用型高速工具钢高0.20%~0.25%，使钢中合金元素全部形成碳化物，从而提高钢的硬度、耐磨性与耐热性，但其强度和韧性略有下降。其常温硬度提高到66~68HRC，600℃时高温硬度提高到51~52HRC。适用于耐性要求高的铰刀、锪钻，丝锥以及加工较硬材料(220~250HBW)的刀具，寿命一般可提高0.5~0.8倍。也可用于切削不锈钢、奥氏体材料及钛合金。这时，耐性比普通高速工具钢高2~3 倍。
(2)高钒高速工具钢如W12C4V5Mo和W6Mo5Cr4V3等，其w(V)为3%~5%，由于形成大量高硬度耐磨的碳化钒弥散在钢中，提高了高速工具钢的耐磨性，且能细化晶粒和降低钢的过热敏感性。这种钢适于加工对刀具磨损严重的材料，如硬橡胶、塑料等。对低速薄切屑精加工刀具，如铰刀、丝锥等也有较长的寿命。其不足之处是磨削加工性差。
(3)钴高速工具钢典型牌号为W2M09Cr4VCo8，简称M42，其硬度可达69~70HRC，比W18Cr4V高4~5HRC，600℃时的高温硬度达54~55HRC。这种高速工具钢的综合性能好，允许切削速度较高，由于含钒量不高，因而削加工性也好，可刃得很锋利从而用来制作精加工刀具。其优越性在高温切削时明显，故适合于加工高温合金、钛合金、奥氏体耐热合金及其他难加工材料，刀具寿命可延长4~6倍，加工材料的硬度越高，效果越显著。但由于钴含量很高，而我国Co主要靠进口，价格很贵，目前生产与使用不多。
(4)铝高速工具钢是一种含Al不含Co的高性能高速工具钢，如铝高速工具钢W6Mo5Cr4V2A1，简称501，600℃时的高温硬度为54~55HRC，由于不含钴，因而仍保留有较高的强度和韧性。501高速工具钢的综合切削性能与M42相当，在加工30~40HRC的调质钢时，刀具寿命可比通用型高速工具钢高3~4倍。其主要缺点是加工工艺性稍差，并且过热敏感性大，淬火加热温度范围窄，氧化脱碳倾向大。这种钢立足于我国资源，与钴高速工具钢相比，成本较低，故已逐渐推广使用。
4.粉末冶金高速工具钢
以上所列的通用型高速工具钢和高性能高速工具钢均是采用熔炼方法制造，它们经过冶炼、铸锭和辊轧等工艺制成刀具。熔炼高速工具钢容易出现的严重问题是碳化物偏析，硬而脆的碳化物在高速工具钢中分布不均匀，且晶粒粗大(可达几十个微米)，对高速工具钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能产生不利影响。
粉末冶金高速工具钢(Power MetallurgyHighSpeed Steel，简称PMHSS)是20世纪70年代发展起来的一种新型高速工具钢，它是将高频感应炉熔炼出的钢液，用高压氩气或纯氮气使之雾化，再急冷而得到细小均匀的结晶组织(高速工具钢粉末)，再将所得的粉末在高温、高压下压制成刀坯，或先制成钢坯再经过锻造、轧制成所需刀具形状。
与熔炼法制造的高速工具钢相比，粉末冶金高速工具钢具有以下优点:
1)没有碳化物偏析的缺陷，不论刀具截面尺寸有多大，其碳化物晶粒均细小均匀，可达2~3um(一般熔炼高速工具钢为8~20mm)，且均匀分布，非常适合于制造大尺寸的刀具。
2)具有良好的力学性能，在轻度变形条件下，其强度和韧性可比一般高速工具钢分别提高30%~40%和80%~90%。在化学成分相同的情况下，与熔炼钢相比，其常温硬度可提高1~1.5HRC，热处理后硬度可达60~70HRC，600℃时的高温硬度可达67~70HRC，高温硬度提高尤为显著。由于粉末冶金高速工具钢碳化物颗粒均匀性分布的表面积较大，且不易从切削刃上剥落，故其耐磨性比熔炼高速工具钢刀具提高20%~30%。
3)由于碳化物细小均匀，其磨削加工性能得到了显著的改善，钢中的含钒量越多，改善的程度越显著，并且砂轮消耗少，磨削效率高，削表面的表面粗糙度值小。含钒量5%的粉末冶金高速工具钢的磨削加工性能与含钒量2%的熔炼高速工具钢相当故粉末冶金高速工县钢可以适当提高钒的含量，这一特点使的粉末冶金高速工具钢适合于制造形状复杂、磨削加工量较大的刀具及要求刃口精密、细小锋利的刀具。
4)粉末冶金高速工具钢的成材率大大高于普通熔炼工具钢，若用高速工具钢粉末直接压制刀具毛坯，其材料利用率可高达90%以上。
5)利用粉末冶金方法制造高速工具钢时，可进一步提高碳化物的比例，从而生产出熔炼法无法生产的高性能高速工具钢。这种钢的硬度有的可高达70HRC以上，在性能上填补了高速工具钢与硬质合金之间的空白。
6)由于粉末冶金方法压制刀胚，能保证材料的物理力学性能的各向同性，减少热处理变形和应力，降低晶粒长大的趋势。粉末冶金高速工具钢热处理时的变形只相当于熔炼高速工具钢的1/3~1/2，适合于制造钻头、拉刀、螺纹刀具、滚刀、插齿刀等复杂刀具。若再配以表面涂层技术(如涂镀TiN、TCN、TiAIN等)，切削速度可以进一步提高。
粉末冶金高速工具钢可制造车刀、刨刀、镗刀、铣刀、钻头、拉刀、铰刀、丝锥和复杂的齿轮刀具等，可加工各种不同材料，包括高强度钢、不锈钢、镍基合金、钛合金等难加工材料，可制造大型拉刀和齿轮刀具，其加工过程中的耐冲击效果也较好。当然，粉末冶金高速工具钢也存在制造成本比熔炼高速工具钢高的不足。
客服1 