粉末冶金高速钢的特殊性和先进性

粉末冶金高速钢采用热等静压制工艺制作，与普通高速钢相比，具有组织细密，无偏析，合金元素含量高，可加工性好，力学性能和耐磨性好等优点。目前，国外已研制出第三代粉末冶金高速钢，粉末冶金高速钢在工、模具制造业得到了广泛的应用。

随着汽车、航天、航空、军工、信息技术产业、机械制造业的迅速发展，现代机械加工越来越追求高精度、高效率、高可靠性和专业化目标，这就需要工具行业提供高切削性能的刀具，而开发制造刀具的优质材料更显得十分重要。在这种形势下，粉末冶金高速钢于20世纪60年代后期开始研制生产，并在70年代投入应用。粉末冶金高速钢特殊而先进的冶炼方法是高速钢冶炼的一种创新，它造就了性能介于硬质合金和普通高速钢之问的新钢种，它的崛起，使机械制造加工业的刀具用材有了新的突破，作为一种性能优异的新钢种，逐渐被人们认识、接受和喜爱，正在机械加工业发挥越来越大的作用和贡献。

与普通高速钢的冶炼相比，粉末冶金高速钢的冶炼更具有其特殊性和先进性。普通高速钢通过电弧炉或感应炉熔炼后，直接将钢水浇涛成钢锭，然后再通过锻造、轧制加工成钢材。但是由于钢液浇铸冷凝成钢锭时，凝固速度十分缓慢，会从钢液中析出大量的金属碳化物，形成鱼骨状的莱氏体和团块状的粗大共晶碳化物，并产生碳化物偏析，直接影响到钢的各种力学性能，特别是韧性。

而粉末冶金高速钢的冶炼则不同，经过电弧炉或感应炉熔炼的钢水不是直接浇铸成钢锭，而是将熔化的钢水通过喷咀喷人到高压氮气流中，钢液被迅速雾化冷却成细小的钢粒，其直径一般小于1 mm。将这种钢粉装入钢桶，对钢桶抽真空，使桶中钢粉问的空气抽净成真空状态，然后焊合钢桶，再在高温高压下将钢桶中的钢粉压制成型，这就是热等静压烧结制备工艺。由此可生产出致密度几乎为100％ 的粉末冶金高速钢坯料，接下来再锻造、轧制成钢材。

由于粉末冶金在其喷雾制粉过程中，钢液冷却速度很快，从而避免了普通高速钢铸锭过程中的许多缺陷，雾化的钢液中碳化物来不及聚集长大形成团块状，因此碳化物颗粒细小而均匀，一般为1～3 m(最大尺寸不超过6 m)，这就大大提高了钢的强度和韧性。

由于粉末冶金的冶炼方法特殊，因此与普通高速钢相比，粉末冶金高速钢性能十分优越，具有高强度、高硬度、高韧性、高耐磨性、可加工性好的特点，是一种介于硬质合金和高速钢之间的新材料。由于粉末冶金高速钢制造的刀具的切削性能在所有切削加工领域内全面超越了原来的高速钢，韧性优于整体硬质合金刀具，因而越来越受到工具行业的青睐。

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