钢中V是强的碳化物形成元素,VC细小弥散,进步了钢的耐磨性,随着V含量的进步,高速钢(6542高速钢)的抗磨粒磨损性能大幅提升;Co是固溶强化*强的合金元素之一,通过固溶基体强化来进步高速钢的硬度及热硬性,改善了刀具切削性能,使刀具寿命大为进步。图1为几种粉末高速钢与典型高速钢的性能特点对比。
脱碳敏感性
工具表面发生脱碳,将使表面层硬度降低,因此要求工钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下,钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。
热处理变形性
工具在热处理时,要求其尺寸和外形稳定。
耐削性
对于制造刀具和量具用钢,要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关,特别是钒含量,如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。
高速钢的主要应用领域是机械和工具制造业,必然要适应这个行业的发展,近几年来机械加工采用了高速度的数控机床,例如加工中心、车削中心等,金属切削速度越来越快,要求刀具必须具有高速使用性能,即热硬性、耐磨性、冲击韧性要好,因此,厂家纷纷研发符合上述要求的高速钢材料。
虽然后续的热作制过程,可将钢锭的铸造组织加以改变及细化,使不良影响减低,但是却无法消除原先的铸造组织,因而对物理及机械性能都有负面的影响。由于人们希望能通过高速钢成份改善传统高速钢的质量,特别是希望大直径高速钢碳化物颗粒尺寸能够细小且分布均匀,巨观的偏析产生,使得横向及纵向的机械性质没有差别。因而在1965年于美国开始发展合金粉末制造过程,生产出了组织均匀无方向性的钢种。发展至今,粉末冶金制造过程,已正式成为当今制造高性能工具钢的主要方法。