高速钢
出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第10页（2474字）
高速钢主要用作高速切削刀具的材料。高速钢分为两类：钼高速钢(M组)及钨高速钢(T组)。M组大约占美国高速钢总生产量的95%。
M组和T组高速钢在使用性能上是相同的，但M组高速钢的主要优点是生产成本较低。(比相近似的T组钢低近40%)。这种成成本差别是由于钼的原子量大约为钨的一半，按照某一重量百分比计算，为提供同样的原子比，需要钼仅仅约为钨的一半。
钼高速钢和钨高速钢在其它很多方面，包括淬透性，也是相似的。M组和T组钢典型的应用包括各类切削刀具。某些牌号用于冷作模具也是令人满意的，如冷镦模的镶块、滚丝模、凸模和落料凹模。M40系列的钢用于制作切削近代的、强韧性和高强度钢的切削刀具。
对于凹模镶块和凸模，为了提高韧性，高速钢常常用低温淬火处理——即在低于推荐用于切削刀具的奥氏体化淬火温度。
钼高速钢 钼高速钢中的基本元素是钼、钨、钒、铬、钴和碳。在相同硬度下，M组钢比T组钢有稍高的韧性。除此之外，这两组钢的机械性能是相似的。
提高M组钢中碳和钒的含量，可增加钢的耐磨性；提高钴含量可改善钢的红硬性，但会降低韧性。由于高的合金含量，M2钢在高温下抗软化能力高于普通的工具钢(见图1)。
图1 四种典型的工具钢的硬度随回火温度的变化
各曲线皆回火一小时。曲线1表明在高温下有低的抗软化能力，如W和O组工具钢。曲线2表明中等抗软化能力，如S1工具钢。曲线3及4表明有高的和很高的抗软化能力，如分别为有二次硬化的工具钢A2及M2。
由于M组钢在不良的奥氏体化环境下易于脱碳，易产生损耗，它们就比T组钢对淬火条件更敏感些——特别是对奥氏体化温度及保护气氛中，高钼、低钨的钢尤其如此。
M组钢是深淬透钢。为了防止早期溶化，奥氏体化的温度要低于T组钢。M高速钢在1175～1230℃淬火时可达到最高的硬度水平。M10钢的淬透性低于其它钼高速钢，当截面尺寸大于40～50毫米时，必须使用油淬。
M组钢可能达到的最高硬度会因成分的变化有所不同。对含碳较低——M1、M2、M10(低碳)、M33、M34及M36钢——最高硬度一般为HRC65。含碳较高的M3、M4及M7最高硬度可达约HRC66。低碳高钴的M6钢也可达HRC66。高碳高钴的M41、M42、M43、M44及M46的最高硬度为HRC69～70。但是，M40系钢在工业上很少在这一最高硬度下应用，经常是把回火温度加予控制以便获得硬度HRC66～68。
钨高速钢 钨高速钢中的基本元素是钨、铬、钒、钴及碳。T1钢的出现，部分地是由泰劳(Taylor)和怀特(white)的工作成果。他们早在1900年就发现在含M14%以上，含Cr约4%、含v约0．3%的工具钢在温度高到足以发射可见光的情况下，仍可有高的抗软化能力，换句话说，就是具有红硬性。最早出现T1钢，约含0．68C、18W、4Cr及0．3V。到1920年，钒量被提高到约1%。碳含量目前已提高到0．75%的水平。
T组工具钢以具有高的红硬性和耐磨性为其特征。并有高的淬透性，厚度或直径为75毫米的工件，在油或熔盐中冷却时，硬度可达HRC65以上。由于有高的合金和碳含量，特别是碳和钒分别在1．5%和1．0%以上时，显微组织中存在有大量的硬而耐磨的碳化物。T15钢是这组钢中最耐磨的钢。
由于有高的耐磨性和红硬性的良好配合，T组高速钢可适用于制造许多高性能的切削刀具；用于脆弱刀具和断续切削，其韧性则超过硬质合金。T组工具钢主要用于切削刀具，如刀头、钻头、铰刀、丝锥、拉刀、铣刀及滚刀等。这些钢也可用于制造凹模、凸模、以及重载高温结构件如航空轴承及泵中的零件。
当在推荐的淬火温度1200～1300℃淬火时，T组工具钢都是深淬透的。但很少用它们制造截面尺寸大于75毫米全部淬硬的工具。即使是大型的切削刀具，如直径75毫米和100毫米的钻头，也只要求淬硬较小的有效截面，因为在开排屑槽时，许多金属已被切掉了。某些大直径的整体工具，包括直径大于100毫米至125毫米的拉刀及冷挤压凸模也用T组高速钢制造。对这些工具，表面的硬度是最重要的。
如图2所示，表面和心部硬度的差别是取决于棒材的尺寸，也进一步指出了一般的变化趋势。截面尺寸和总重量对淬火处理后硬度的影响，要等于或大于工具钢种类的影响。对于特大直径或大截面的工具，通常要采用较快的速度冷却，即用油淬火以获得最高的硬度。采用上述操作，仅能比用熔盐或空冷对小于75毫米工件淬火时所得最高硬度值提高1～2HRC。但是在这样高的硬度下，提高一、两个洛氏硬度都可能是十分有意义的。
图2 四种高速钢的表面及心部硬度随圆棒直径的变化
M2及M3钢分别经1205℃及1230℃油淬，T1及T2钢1290℃油淬。
钨高速钢的最高硬度值依碳含量而变，合金元素含量仅在较小的程度上起作用。任何高速钢都可获得至少HRC64的硬度。具有高的碳含量及硬的碳化物的那类钢，如T15，硬度可达HRC67。