高速钢的主要分类有哪些

高速钢的分类方式多样，常见的分类方法包括按合金元素组成、性能特点及生产工艺划分。以下是其主要分类及特点：

一、按合金元素组成分类

1. 钨系高速钢（经典型）

核心元素：以钨（W）为主要合金元素（含量通常为 12%~18%），辅以铬（Cr）、钒（V）等。

特点：

红硬性好：在 600℃左右仍能保持较高硬度（HRC 58~62），适合普通切削场景。

韧性较低：含钨量高导致碳化物颗粒粗大，韧性较差，不适合冲击载荷大的加工。

应用：传统刀具（如麻花钻、车刀）、简单形状的铣刀。

2.钨钼系高速钢（通用型）

核心元素：用钼（Mo）替代部分钨（W:Mo≈1:2），降低成本并改善性能。

特点：

综合性能优：钼的加入细化碳化物，韧性和耐磨性优于钨系高速钢，适合自动化加工。

热塑性好：便于锻造和轧制，适合制造复杂刀具（如齿轮刀、拉刀）。

应用：通用刀具、高精度刀具及数控加工刀具。

3.高钒高速钢

核心元素：钒（V）含量显著提高（3%~5%），形成大量碳化钒（VC）。

特点：

耐磨性极强：VC 碳化物硬度高（HV 2800），抗磨粒磨损能力突出。

磨削难度大：需用金刚石砂轮磨削，加工成本较高。

应用：加工高硬度材料（如硬铸铁、淬火钢、耐热合金）的刀具，如刨刀、插齿刀。

4.含钴高速钢（超硬型）

核心元素：添加钴（Co，5%~10%），强化基体并提高高温硬度。

特点：

红硬性卓越：650℃时硬度可达 HRC 63 以上，适合高速切削或高温环境。

成本高：钴为稀缺元素，价格昂贵。

应用：航空航天领域刀具、精密刀具（如铣削高温合金的立铣刀）、齿轮滚刀。

二、按生产工艺分类

1. 熔炼高速钢（传统工艺）

工艺特点：通过电弧炉或感应炉熔炼，铸锭后经锻造破碎碳化物。

优缺点：

成本较低，但碳化物分布不均（尤其大尺寸钢材），韧性受限制。

应用：普通刀具、中小型模具。

2.粉末冶金高速钢（先进工艺）

工艺特点：

熔融钢液雾化成粉末，经热等静压成型，碳化物颗粒细小（<5μm）且均匀分布。

优缺点：

强韧性显著提升（冲击韧性比熔炼高速钢高 50% 以上），适合高负荷刀具。

生产成本高，需专用设备。

应用：高端刀具（如硬质合金替代铣刀）、精密模具、航空航天用刀具。

三、按用途与性能分级分类

1. 通用型高速钢

特点：满足大多数常规切削需求，红硬性 600~620℃，硬度 HRC 63~66。

代表牌号：W6Mo5Cr4V2（M2）、W18Cr4V（W18）。

2.高性能高速钢（超硬型）

特点：红硬性≥630℃，硬度 HRC 67~70，用于难加工材料。

四、其他特殊类型高速钢

1.低合金高速钢

特点：减少钨、钼含量（如 W3Mo2Cr4VSi），降低成本，适合轻载切削（如木工刀具）。

2.涂层高速钢

工艺：表面涂覆 TiN、TiAlN 等硬质涂层（厚度 1~5μm），硬度提升至 HV 2000 以上。

优势：减少摩擦、提高耐磨性，刀具寿命可延长 2~3 倍。

总结：分类对比表

分类维度 典型类型 核心特点 典型牌号 应用场景

合金元素 钨系 高钨含量，红硬性好，韧性较低 W18Cr4V 普通刀具（钻头、车刀）

钨钼系 钼替代钨，韧性与耐磨性平衡 W6Mo5Cr4V2（M2） 复杂刀具（齿轮刀、拉刀）

高钒 高钒含量，耐磨性极强 W12Cr4V4Mo 硬材料加工刀具

含钴 高红硬性（650℃+） M42 高速切削、航空航天刀具

生产工艺 熔炼高速钢 传统工艺，碳化物偏析 W18Cr4V 中小型刀具、模具

粉末冶金高速钢 碳化物均匀，强韧性高 ASP23、CPM M4 高端刀具、精密模具

用途分级 通用型 常规切削，红硬性 600~620℃ M2 普通金属加工

高性能型 难加工材料，红硬性≥630℃ M42、T15 高温合金、淬火钢加工