目前国内外高速钢的种类约有数十种，按其所含合金元素的不同，可分为三个基本系列，即W系、Mo系和W-Mo系。W系高速钢以W18Cr4V为例。W18Cr4V钢具有很高的热硬性，可以制造在600℃以下工作的工具。但在使用中发现W系高速钢的脆性较大，易于产生崩刃现象，其主要原因是碳化物不均匀性较大所致，为此，相应发展了Mo系高速钢。从保证热硬性角度看，Mo与W的作用相同。Mo系高速钢是以Mo为主要合金元素，常用钢种有M1和M10。Mo系高速钢具有碳化物不均匀性小和韧性较高的优点，但又存在两大缺点限制了它的应用：一是脱碳倾向性较大，故对热处理保护要求较严：二是晶粒长大倾向性较大，易于过热，故应严格控制淬火加热温度，淬火加热温度为1175～1220℃（W系高速钢淬火温度为1250～1280℃）。
1.特殊用途的高速钢
（1）高钒高速钢 高钒高速钢主要是为适应提高耐磨性的需要而发展起来的。最早形成9Cr4V2钢，为了进一步提高钢的热硬性和耐磨性而形成了高碳高钒高速钢，如W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3。增加V含量会降低钢的磨削性能，但却使高钒钢应用受到一定限制。
通常含V（质量分数）约3%的钢，尚可允许制造较复杂的刃具；而含V量（质量分数）为4%～5%时，则宜制造形状简单或磨削量小的刃具。
（2）高钴高速钢 为提高热硬性而发展了含Co高速钢。通常在高钴高速钢中含有Co5%～12%（质量分数），如W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。但随着Co含量的增加，会使钢的脆性及脱碳倾向性增大，故在热处理及使用过程中应予以注意。例如含Co10%（质量分数）的钢不适宜于制造形状复杂的薄刃工具。
（3）超硬高速钢 超硬高速钢是为了适应加工难切削材料（如耐热合金等）的需要，在综合高碳高钒高速钢与高碳高钴高速钢优点的基础上发展起来的。这种钢经过热处理后硬度可达68～70HRC，具有很高的热硬性与切削性能，典型钢种为美国的M42（W2Mo10Cr4VCo8）和M44（W6Mo5Cr4V2Co12）等。
2.发挥高速钢性能潜力的途径
（1）提高碳含量 近年来世界各国都普通趋向提高高速钢的碳含量，其目的是增加钢中碳化物含量，以获得最大的二次硬化效应。但碳含量过高会增加碳化物的不均匀性，使钢的塑性、韧性下降，还会导致钢的熔点降低，碳化物聚集长大倾向性增大，对钢的组织和性能不利。
自20世纪70年代以来提出用平衡碳理论来计算高速钢的最佳碳含量。例如，W18Cr4V钢碳的质量分数为0.7%～0.8%，按平衡碳理论计算，其碳的质量分数应提高至0.9%～1.0%，淬火、回火后其硬度才达到67～68HRC，625℃回火时其热硬性提高3HRC。
（2）进一步细化碳化物 细化碳化物可提高韧性，防止崩刃，是充分发挥高速钢性能潜力的重要方法。除了在生产中采用锻、轧方法外，还可采用以下措施：(www.xing528.com)
1）改进冶炼、浇注工艺，以减少碳化物偏析。如生产上采用电渣重熔可以显著细化莱氏体共晶组织，改善钢中碳化物不均匀性。在浇注工艺上宜采用200～300kg小锭，使钢液凝固速度加快，以减少钢锭中的宏观液析。
2）采用粉末冶金方法，从根本上消除莱氏体共晶组织，彻底解决高速钢中碳化物不均匀性。采用这种方法可以得到极为细小的碳化物（＜1μm），而且分布均匀。与普通方法生产的高速钢相比，这种方法可提高钢的韧性与热硬性，但粉末冶金生产高速钢的主要缺点是成本高、质量不稳定。
（3）表面处理工艺的应用 为了进一步提高高速钢的切削能力，在淬火、回火后还可进行表面处理，例如蒸汽处理、低温碳氮共渗、软氮化、硫氮共渗，或采用硫氮共渗-蒸汽处理的复合工艺等。
高速钢的表面处理是在最终热处理后进行的，故表面处理温度不应超过回火温度，以免使刃具软化；同时因刃具已成形，故应防止刃具发生变形。目前国外已研究探索出新的合金化方案，当前已在生产中形成初见成效的两个方向是：
1）低碳高速钢（M60～M67）。这种钢是采用含Co超硬高速钢的合金成分，将碳含量降至0.2%（质量分数）左右，通过渗碳及随后的淬火、回火，使表层达到超高硬度（70HRC），故又称为渗碳高速钢。
2）无碳的时效型高速钢。这种钢是在高W、高Mo的基础上，加入15%（质量分数）以上的Co，甚至高达25%（质量分数）的Co，经固溶处理加时效处理后，硬度可达68～70HRC，它的热硬性比一般高速钢高100℃，比含Co超硬型高速钢高50℃以上。经上述处理后可使工具的切削性能、高温强度及耐磨性发生重大变化。
1975年，有人提出，含有低碳[w（C）=0.1%]、高W[w（W）≈20%]、高钴[w（Co）=25%]的高速钢，在600～650℃回火时，析出（Fe、Co）7W6型金属间化合物，当温度上升到650～670℃时，其硬度可达68HRC，在720℃回火时，硬度仍保持60HRC。
此类型高速钢在切削钛合金时，其寿命比W18Cr14V高出20～30倍。
目前高速钢的使用范围已经超出了切削工具范围，已在模具方面发挥作用。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
