高速鋼（HSS, High SpeedSteel）那時最常見被稱為“ㄙ18”（ㄙ發音為拼音“si”），其來源應該來自前蘇聯。

    后來知道，我們當時所用高速鋼應被稱為“普通高速鋼”，還有比它性能更好，如從合金成分上要明顯優于它鋁高速鋼，鈷高速鋼（HSS-Co）等，或從冶煉方法上要明顯優于它粉末冶金高速鋼（PM-HSS，PowderMetallurgy High SpeedSteel）；當然也有比它性能更低一些所謂“低合金高速鋼”。

    現有些人對“高速鋼”這個名字有些不解，因為它速度比起眼下正流行硬質合金來要低許多。但就高速鋼誕生時候，它速度確比原有刀具材料高很多。

    大約1900年前后，當美國機械工程師泰勒（F·WTaylor）冶金工程師懷特（M·White）發明它時，人們普遍用來切削刀具合金工具鋼。 1900年由美國匹茲堡伯利恒鋼鐵公司生產W18Cr4V（即ㄙ18，又稱T1，18-4-1，現國際標準代號為18-0-1）高速鋼巴黎博覽會上公開演示，成為高速鋼發展史上第一個無可置疑里程碑。十年后1910年，一位英國人這樣寫道：“1900年巴黎博覽會上，一些工程師看到了一部高速運轉車床，上面裝有一個工具，正用它尖頭熾熱消除一個暗藍色碎片，工程師們意識到他們親眼見證了工具鋼機床方面一個革命開始。”

    高速鋼發明使切削碳鋼速度由提高到大約30m/min。拿一個直徑65mm，長度1000mm45鋼工件來說，原來加工時間需要100分鐘，而應用高速鋼只需要約25分鐘。因此，人們對它速度驚嘆不已，稱其為“高速鋼”。W18Cr4V作為一個經典高速鋼牌號，一直延續使用至今。只由于鎢資源缺乏，以及高鎢高速鋼熱成形工藝性方面一些不足，近20年里，它統治地位才逐漸被W6Mo5Cr4V2（即M2）所取代。

    高速鋼刀具材料主要由兩種基本成分構成：一種金屬碳化物（碳化鎢、碳化鉬或碳化釩），它賦予刀具較好耐磨性；二分布周圍鋼基體，它使刀具具有較好韌性吸收沖擊、防止碎裂能力。

    碳化鎢（WC）大幅度提高高速鋼切削速度方面貢獻決定性，我個人看法，這一發現對于以后硬質合金發明也具有奠基石作用。如今我們大量使用鎢基硬質合金，其主要硬質相（對刀具硬度、耐磨性其決定作用成分）依然碳化鎢。

    高速鋼后來有被稱為“風鋼”。我30年前進入上海工具廠時，絕大多數工人師傅都這么稱呼高速鋼。學習有關熱處理知識時，老師告訴我，其它許多鋼材進行淬火時，當材料被加熱到完全奧氏體相變溫度以后，必須放入水或其它介質急速冷卻以得到堅硬“馬氏體”組織，如果冷卻速度慢了（例如空氣冷卻），就會變成較軟珠光體、滲碳體等組織，硬度就會比較低；而高速鋼加熱到“奧氏體”組織后即使空氣冷卻，也會得到“馬氏體”組織，即高速鋼能夠“風”淬硬，它“風鋼”名稱由此而來。

    實踐發現高速鋼晶粒大小對高速鋼性能產生著巨大影響。網站上曾經發過一份資料，《W18Cr4V鋼奧氏體晶粒度參考圖》，其號碼數字較大高速鋼（如11號）比號碼數字較小（如8.5號）性能優越許多。有資料稱，制備普通高速鋼時，將熔化鋼水從鋼水包注入鑄模，使其緩慢冷卻凝固。此時，金屬碳化物從溶液析出，并形成較大團塊。高速鋼添加合金含量越多，碳化物團塊就越大。達到某一臨界點時，可形成尺寸極大碳化物團塊（直徑可達40μm）。出現大碳化物團塊臨界點根據鋼錠尺寸以及其它因素而略有不同，但一般碳化釩含量達到約4%時發生。通過對鋼錠進行鍛造、軋制等后續加工，可以粉碎其一部分碳化物團塊，但不可能將其完全消除。雖然增加鋼材金屬碳化物顆粒數量可以改善材料耐磨性，但隨著合金含量增加，碳化物尺寸及團塊數量也會隨之增加，這對于鋼材韌性會產生極其不利影響，因為大碳化物團快可能成為產生裂紋起始點。因此，國外很早就開展研究，追求高速鋼細晶粒化。

    20 世紀60年代后期，粉末冶金高速鋼制造工藝瑞典開發成功，并于70年代初期進入市場。該工藝可高速鋼加入較多合金元素而不會損害材料強韌性或易磨性，從而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削沖擊、適合高切除率加工斷續切削加工刀具。粉末冶金高速鋼制備工藝與普通高速鋼制備工藝不同，熔化鋼水不直接注入鑄模，而通過一個小噴嘴將其吹入氮氣流進行霧化，噴出霧狀鋼水迅速冷卻為細小鋼粒（直徑小于1μm）。由于鋼水溶液碳化物快速冷卻過程來不及沉淀形成團快，因此獲得鋼粒碳化物顆粒細小且分布均勻。將這些鋼粉過篩后置入一個鋼桶，并將鋼粉間空氣抽凈形成真空狀態，然后高溫、高壓下將鋼桶鋼粉壓制成型，即可得到致密度為100%粉末冶金高速鋼毛坯。這一制備工藝被稱為熱等靜壓 （hotisostaticpressing,HIPing）成型。然后可對毛坯進行鍛造、軋制等后續加工。利用熱等靜壓成型工藝制備粉末冶金高速鋼碳化物顆粒非常細小，而且不管其合金含量為多少，這些碳化物顆粒都可均勻分布于整個高速鋼基體。

    采用粉末冶金高速鋼制備工藝，鋼材生產商可以充分增加鋼金屬碳化物含量，而不會對材料韌性或易磨性造成有害影響。雖然一些偏愛粉末冶金高速鋼人喜歡將其譽為高速鋼與整體硬質合金“混血兒”，但實際上它只一種具有尺寸微小碳化物顆粒細化鋼基體粒子結構高速鋼。不過，它確實將高速鋼良好韌性與硬質合金高耐磨性很好地結合于一身。由于粉末冶金高速鋼碳化物顆粒細小且分布均勻，因此與碳化物含量相同普通高速鋼相比，其強韌性大大提高。憑借這一優勢，粉末冶金高速鋼刀具非常適合用于切削沖擊大金屬切除率高加工場合（如撓曲切削、斷續切削等）。此外，由于粉末冶金高速鋼強韌性不會因金屬碳化物含量增加而削弱，因此鋼材生產商可以鋼添加大量合金元素，以提高刀具材料性能。

    同時，由于鎢（W）資源屬于戰略性資源，現代硬質合金又比較大量地使用鎢資源，低鎢高速鋼成為高速鋼研發一個方向。科學家們發現了鉬（Mo）可以作為鎢良好替代品。研究發現，高速鋼一份鉬可以與兩份鎢作用基本相當，因此開發出高速鋼另一個經典牌號W6Mo5Cr4V2（即美國牌號M2，國又有許多人將其簡稱為6-5-4-2，國際標準代號為6-5-2）。國使用M2高速鋼過程，許多人認識到其熱成形工藝性要比經典 W18Cr4V（也稱為18-4-1）更好。我上海工具廠工作時，該廠長期生產軋制直柄麻花鉆扭制錐柄麻花鉆。我發現熱成形時6-5-4-2廢品率要遠遠低于18-4-1。因此，他們生產熱成形鉆頭時基本上都使用6-5-4-2。但其它產品上還有許多使用18-4-1，因為當時18-4-1似乎價格更低一些。

    后來又研發了所謂“低合金高速鋼”。當時我覺得低合金高速鋼有一定生存空間。低合金高速鋼紅硬性要低于普通高速鋼，即它允許切削速度比普通高速鋼要低。由于涂層技術出現，傳統加工時如果使用涂層低合金高速鋼，涂層減少切削熱產生并阻礙切削熱向刀具傳遞，如果不改變原有加工參數，它應該同樣可以使用原來普通高速鋼切削速度。但我現認為，工業生產領域，提高加工效率應該我們首選，即使傳統機床上使用高速鋼刀具，材料低合金化并不可取。它現有生存空間應該家庭、手工作業等場合。至于目前有些生產商為了降低成本，極度降低高速鋼合金含量，我本人認為不可取。

    國外大量發展含鈷高速鋼（HSS-Co），后來國際上統一認定含鈷量2%以上含鈷高速鋼為高性能高速鋼（HSSE）。鈷對于提高高速鋼性能作用也明顯，它能促使碳化物淬火加熱時更多地溶解基體內，利用高基體硬度來提高耐磨性。這種高速鋼硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好。國際上常規鈷高速鋼含鈷量通常5%8%。例如W2Mo9Cr4VCo8（美國牌號M42），其特點為含釩量不高（1%），含鈷量高（8%），熱處理硬度可達 67-70HRC，但也有采取特殊熱處理方法，得到67-68HRC硬度，使其切削性能（特別間斷切削）得到改善，提高沖擊韌性。鈷高速鋼可制成各種刀具，用于切削難加工材料效果很好，又因其磨削性能好，可制成復雜刀具，國際上用得很普遍。但國鈷資源缺乏，鈷高速鋼價格昂貴，約為普通高速鋼5-8 倍。

    因此，國發展了鋁高速鋼。鋁高速鋼牌號為 W6Mo5Cr4V2Al（又稱501鋼）、W6Mo5Cr4V5SiNbAl、W10Mo4Cr4VAl（又稱5F6鋼）等,主要加入鋁（Al）硅 （Si）、鈮（Nb）元素，來提高熱硬性、耐磨性。適合國資源情況，價格較低。熱處理硬度可達到68HRC，熱硬性也不錯。但這種鋼易氧化及脫碳，可塑性、可磨性稍差，仍需改進。國內鋁高速鋼工藝沒有得到普遍解決，似乎只有原貴陽工具廠（現應屬于西南工具總廠）能夠批量生產鋁高速鋼刀具（主要銑刀）。但目前似乎國際上，并不認為鋁高速鋼可以作為高性能高速鋼，因為沒有證據表明，它各方面可以與鈷高速鋼相提并論——雖然個別領域上可以。

    國際上高速鋼發展簡史，如下表所列（哈爾濱第一工具有限公司宋學全提供）。

    年代主要大事記 

    1870～1898 英國人Mushet發明應用Mn-W自硬工具鋼，切削碳鋼速度8m/min 
    1898～1900 美國人Taylor、White以Cr-W鋼取代Mn-W自硬鋼，創立了高速鋼。切削碳鋼速度達20m/min 
    1910 確立T1（W18Cr4V）鋼成分，切削碳鋼速度達30m/min 
    1937～ 美國人Breelor發明W-Mo系高速鋼M2 
    1939 ～ 美國發明高碳高釩高速鋼，含釩3～5%，淬回火硬度達67～68HRC，耐磨性好，可磨削性差。 
    1958～1963 平衡碳理論提出與應用，美國發明M40系高速鋼，硬度達70HRC，如M41，M42 
    1965～ 美國CrucibleSteels公司發明粉末冶金法生產高速鋼 
    1970～ 瑞典Stora-ASEA粉末冶金高速鋼投產；電渣重熔高速鋼開始用于大截面材生產 
    1980 ～ 歐、美、日、俄等國開始生產粉末冶金高速鋼；氮化鈦涂層用于高速鋼切削刀具，壽命大幅提高 
    1990 ～ 粉末冶金高速鋼實現高合金冶煉，新鋼種熱處理硬度達70～72HRC

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