1898年,，美國機械與管理工程師泰勒(TaylorF.W.)和冶金學家懷特(WhiteM.)研制發(fā)明了高速鋼,，并作了系統(tǒng)切削試驗。當時他們確定的高速鋼成分為C-0.67%,，W-18.91%,，Cr-5.47%，Mn-0.11%,，V-0.29%,，F(xiàn)-余量，與后來的W18Cr4V成分很接近,。高速鋼刀具可用30m/min的速度切削鋼材,，其效率比過去用的碳素工具鋼和合金工具鋼提高了好幾倍，為美國當時的機械工業(yè)生產(chǎn)贏得了巨大的經(jīng)濟效益,。
W18Cr4V高速鋼的熱塑性不好,，由于麻花鉆熱軋工藝的需要，后來研制成功了W6Mo5Cr4V2高速鋼,，此外,，還有W9Mo3Cr4V。這三種高速鋼的切削性能和力學性能近似,，稱為通用型,。
20世紀中葉以后，科學技術迅速發(fā)展,，各種難加工材料不斷涌現(xiàn),，通用高速鋼的性能已不復使用，于是高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼相繼出現(xiàn),，使高速鋼刀具材料的性能得到了很大提高。
高速鋼的熱處理工藝較為復雜，必須經(jīng)過淬火,、回火等一系列過程,。淬火時由于它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800～850℃預熱(以免引起大的熱應力),，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號實際使用時溫度有區(qū)別）,，后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱,，現(xiàn)真空爐使用也相當廣泛,。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能,。為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變,，進一步提高硬度和耐磨性，一般要進行2～3次回火,，回火溫度560℃,，每次保溫1小時。
生產(chǎn)制造方法：通常采用電爐生產(chǎn),，曾采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼,，使碳化物呈極細小的顆粒均勻地分布在基體上，提高了使用壽命,。
用途：用于制造各種切削工具,。如車刀、鉆頭,、滾刀,、機用鋸條及要求高的模具等。
規(guī)格和外觀
規(guī)格主要有圓鋼和方鋼,、板材,。鋼材的表面要加工良好，不得有肉眼可見的裂紋,、折疊,、結疤和發(fā)紋。冷拔鋼材表面應潔凈,、光滑,、無夾雜和氧化皮等。
化學成分
高速鋼是一種復雜的鋼種,含碳量一般在0.70～1.65%之間,。含合金元素量較多,，總量可達10～25%。
按所含合金元素不同可分為：
①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）,；
②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%,含鉬2～6%）,；
③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%,含鉬5～10%）,；
④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含釩 1～2%）和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼,；
⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）,。
按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。
①通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭,、絲錐,、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀,、拉刀）,，常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等,。
②特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度HRC68～70）,主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金,、鈦合金和高強鋼等）的刀具，常用的鋼號有W12Cr4V5Co5,、W2Mo9Cr4VCo8等,。
通用鋼
鋼號：W18Cr4V(W18)
硬度HRC：62-65
抗彎強度/GPa：3.0-3.4
沖擊韌性/（MJm2）：0.18-0.32
600℃時的硬度HRC：48.5
特點：強度較好，可磨性好,，可用普通鋼玉砂輪磨削,，耐熱性中等，熱塑性差
主要用途：通用性強,，廣泛用于制造鉆頭,、鉸刀、絲錐,、銑刀,、齒輪刀具及拉刀等。
高性能鋼
鋼號：W6Mo5Cr4V2(M2)
硬度HRC：63-66
抗彎強度/GPa：3.5-4.0
沖擊韌性/（MJm2）：0.30-0.40
600℃時的硬度HRC：47-48
特點：強度高,，熱塑性好,，耐熱性、可磨性稍次于W18Cr4V,，可用普通鋼玉砂輪磨削
主要用途：適用于制作熱成形刀具和承受沖擊,、結構薄弱的刀具
鋼號：W14Cr4VMnRE
硬度HRC：64-66
抗彎強度/GPa：約4.0
沖擊韌性/（MJm2）：約0.31
600℃時的硬度HRC：50.5
主要用途：切削性能與W18Cr4V相當，適于制作熱軋刀具,。
又名風鋼或鋒鋼,，又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化,，并且很鋒利,。它是一種成分復雜的合金鋼，含有鎢,、鉬,、鉻,、釩、鈷等碳化物形成元素,。合金元素總量達10～25%左右,。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上,。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經(jīng)淬火和低溫回火后,，在室溫下雖有很高的硬度,，但當溫度高于200℃時，硬度便急劇下降,，在500℃硬度已降到與退火狀態(tài)相似的程度,，*喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用,。而高速鋼由于紅硬性好,，彌補了碳素工具鋼的致命缺點，可以用來制造切削工具,。
高速鋼一般不做抗拉強度檢驗,，而以金相、硬度檢驗為主,。
鎢系和鉬系高速鋼經(jīng)正確的熱處理后,，洛氏硬度能達到63以上，鈷系高速鋼在65以上,。鋼材的酸浸低倍組織不得有肉眼可見的縮孔 ,、翻皮。中心疏松,，一般疏松應小于1級,。
金相檢驗的內(nèi)容主要包括脫碳層、顯微組織和碳化物不均勻度3個項目,。
1.高速鋼不應有明顯的脫碳,。顯微組織不得有魚骨狀共晶萊氏體存在。
2.高速鋼中碳化物不均勻度對質(zhì)量影響最大,，冶金和機械部門對碳化物不均勻度的級別 十分重視,。根據(jù)鋼的不同用途可對碳化物不均勻度提出不同的級別要求，通常情況下應小于3級,。
3.用高速鋼制造切削工具,，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外,，還有一個重要因素是具有紅硬性,。（紅硬性是指刀具在高速切削時,，刀刃在紅熱狀態(tài)下抵抗軟化的能力。）
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580～650℃,，保溫1小時,然后冷卻,這樣反復4次后測量其硬度值,。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點，如鎢系高速鋼為1210～1240℃,，高鉬系高速鋼為1180～1210℃,。淬火后一般需在 540～560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性,。為了提高高速鋼刀具的使用壽命,，可對其表面進行強化處理，如低溫氰化,、氮化,、硫氮共滲等。
包裝
成捆交貨,，用鐵絲捆扎,，并有標牌標明爐號，規(guī)格等印記,。但對冷軋鋼還要涂防銹油,，并用防潮紙包裹，對銀亮鋼還應裝箱,。
檢驗
檢驗高速鋼碳化物不均勻度與試樣的腐蝕時間有關,。有關標準中只提出腐蝕要適當不能過腐蝕，這一點往往被人們所忽視,。實踐證實,，如果發(fā)生了過腐蝕，就會將碳化物染黑,，表現(xiàn)出不均勻程度改善的假相,，就
