从高速钢的名字谈起

高速钢诞生以来，对现代工业的发展起到了重要的作用。可以说没有高速钢，就没有现代的金属加工业。尽管硬质合金等材料的崛起对高速钢形成挑战，但在特定领域，高速钢仍然是首选的材料。

高速钢在材料家族有这么重要的地位，要从它的名字谈起。

钢铁材料的名字通常相当凝练，多以特性或用途命名：不锈钢，表明这种钢的主要特性是不生锈；弹簧钢，说明这种钢的特性很适合用来制作弹簧或弹性元件；冷作模具钢，是用来制作常温成型的模具用钢；易切削钢，说明这种钢的被切削性能十分优异……

高速钢也不例外。初次接触，一定很疑惑，“高速”二字从何而来？解答这个疑惑，需要了解高速钢的用途和发明背景。

高速钢，High Speed Steel，一般简写作HSS，是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，它的主要用途是用来制作金属加工切削刀具。

在高速钢出现之前，金属加工业的刀具材料主要是高碳钢，切削速度比较慢，通常在10m/min以下；高速钢初被发明并制成刀具，相较碳素工具钢，切削速度大幅提高，对中碳钢进行切削，切削速度能达20m/min。1900年的巴黎世博会上，高速钢一亮相就引起轰动，其吃刀深度和进刀量，尤其是切削速度，给观众以强烈的震撼，高速钢由此得名。

作为刀具，高速钢在高速切削时，即使温度达到500℃，仍然能保持高的硬度，HRC在60以上。这种性能称为红硬性，是高速钢最主要的特性。

从高速钢的材料成分来说，钨(W)、钼(Mo)、钴(Co)是改善其红硬性的主要功臣，使之能承受刀具和工件摩擦产生的热量，还能提高高温耐磨性。

普通碳素工具钢经热处理（淬火和低温回火）后，在室温下也有很高的硬度，但随着温度升高至200℃，这种硬度会急剧下降，当温度继续升高到500℃时，硬度已经降到与退火状态相当的程度，完全丧失了切削金属的能力。

由于碳素工具钢有这样的致命缺点，高速钢的红硬性更显卓尔不群人人向往，自从高速钢面世后，金属加工领域，碳素工具钢迅速被高速钢淘汰，各种牌号的高速钢被发明并商用。

1965年，美国Crucible Steels发明了粉末冶金法生产高速钢，高速钢的性能及使用寿命得到了更大的提升。直到今天，高速钢仍然是刀具材料赛场的一线选手。

当然，现在各种刀具材料不断被发明，硬质合金、陶瓷材料、立方氮化硼(CBN)、人造聚晶金刚石(PCD)，这些新材料不但加工速度不逊于高速钢，而且能在更高的温度维持切削性能，高速钢已经失去了初期的明星气质。但是对于制造形状复杂、磨削困难的刀具，如拉刀、剃齿刀、插齿刀等，高速钢始终处于主导地位。而且高速钢还有它的杀手锏，那就是韧性好，要求刀具具备高韧性时，就非高速钢莫属了。

表 高速钢与其他常用刀具材料性能比较