1概述
又名風(fēng)鋼或鋒鋼，意思是淬火時(shí)即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分復(fù)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(dá)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(dāng)溫度高于200℃時(shí)，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，完全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(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺點(diǎn)，可以用來制造切削工具。
高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應(yīng)力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號(hào)實(shí)際使用時(shí)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(dāng)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(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時(shí)。
2化學(xué)成分
SKH51屬高速鋼，日本JIS的牌號(hào)，等同于德國DIN的1.3343，美國的M2。
C 0.80~0.9
Mn 0.15~0.40
Si 0.2~0.45
Cr 3.80~4.4
Mo 4.5~5.5
V 1.75~2.2
W 5.5~6.75
W 5.5~6.75
P ≤0.030
S ≤0.030
Ni ≤0.3
Cu ≤0.25
3特性
高紅熱硬度、高耐磨耗性與切削能力、高沖擊韌性、晶粒細(xì)致均勻，韌性高。SKH-51模具鋼材為鎢鋼高速度鋼，宜于制造強(qiáng)力切割用耐磨，耐沖擊各種工具，高級(jí)沖模，螺絲模，較需韌性及形狀繁雜工具，銑刀，鉆頭等。
①W-MO系（6-5-2型）高速度工具鋼最有普遍性，尤其是SKH51是在世界上用量很多，代替于W型高速度工具鋼SKH2.
②碳化物組織細(xì)微，整齊，分布良好。而且組織均勻。所以耐磨性和韌性方面比較均衡。特別因?yàn)閮H是碳含量上的增加或減少，因此不損壞高溫特性，可連續(xù)且大幅度改變鋼材性質(zhì)。需要韌性時(shí)低碳素鋼種適用，對(duì)硬度、耐磨性有要求的情況下適合選用高碳素鋼鐘。
③富有熱作、冷作可塑性，被削性和研磨性也良好。
4用途
刀具業(yè)：刮刀、滾齒刀、銑刀、鉆頭等
鍛造業(yè)：鍛造模具
螺絲業(yè)：六角等打頭成型模、牙攻、沖頭
熱處理溫度及參考辦法：
退火：溫度800~880℃，以10~20℃/Hr爐冷至約600℃，硬度在HB269以下；
應(yīng)力消除：溫度650~750℃，爐中冷卻
淬火：
預(yù)熱1：溫度550~600℃，每25mm保持30分鐘
預(yù)熱2：溫度850~900℃，每1mm保持20 ~30秒
預(yù)熱3：溫度1050~1100℃，每1mm保持20~30秒，適于大型復(fù)雜工件
奧斯田鐵化：溫度1170~1240℃,每1mm保持10~15秒
淬火介質(zhì)：油、熱浴、空氣或氣體；
回火：
溫度540~570℃，每25mm保持60分鐘以上，回火次數(shù)3次以上，硬度HRC64以上。
中碳鋼一般不作為模具主材使用，只作為附件材料使用。
模具頂桿一般采用碳素工具鋼，如采用T10A鋼材，值得注意的是采取鹽水－油雙液淬火時(shí)彎曲變形大，應(yīng)改用硝鹽浴分級(jí)淬火、堿浴Ms分級(jí)淬火或堿浴分級(jí)淬火三種方法，使頂桿硬度達(dá)53－58HRC，可減少頂桿的淬火彎曲變形。
