高速钢简介：

    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，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。

    它的主要用途是用来制作金属加工切削刀具、超硬材料刀具刀柄基体、冷挤压模具及冷墩压模具、轧辊等。

    高速钢诞生以来，对现代工业的发展起到了重要的作用。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，在HRC60以上。

国内外高速钢牌号对照

高速钢材料的应用

    常用典型零部件：高速钢自1903年问世以来，一直是以制造金属切削刀具而著称，随着科学技术的飞跃发展，高速钢的应用范围不断扩大。从60年代开始，日本以汽车、自行车工业为中心，试用高速钢做模具取得成功，现在生产的高速钢约有15%用于制造模具。

    其他应用：近年来出现的半高速钢作为一种轧辊材质，具备与高速钢相差不多的高硬度、高耐磨性，且红硬性能优异，所以高速钢和半高速钢均是轧辊制造的理想材料。高速钢轧辊是以高硬度、高红硬性、较好耐磨性和淬透性的高速钢作为轧辊工作层，用韧性能满足要求的锻钢、铸钢或球铁作为轧辊芯部材料，并将二者以冶金或套装方式结合起来的高性能轧辊。

加工高速钢的刀具材质

    高速钢本身可作为切削刀具材料，因此要加工此类材质的工件，就需要用比高速钢硬度还要高的刀具材料才能加工；以下是针对高速钢材质所研发的立方氮化硼（CBN）刀具材质，具体如下表：

高速钢加工案例一

    工件材质：粉末高速工具钢（M2、M4、M5、M6）

    硬度：HRC65-HRC68

    加工难点：

    原试用某进口品牌刀片，效果不理想，主要表现在粗加工时刀片寿命很短，分析原因是真空热处理后，内孔壁有微变形，导致加工的时候出现断续车削打刀的情况，刀片损耗极大。

    刀具方案：

    鉴于客户曾试用CBN刀具进行切削硬度HRC67-HRC65的高速工具钢，刀片上表面出现高温脱层造成月牙洼磨损严重，只能加工1件。

    之后尝试刀具材质BN-H10（能承受中等断续切削的刀具材质），切削效果很好，并改为R1.6的刀尖圆弧，一个刀头加工3-5个工件，客户满意。

高速钢加工案例二

    加工材质：HRC67度左右的高速钢

    加工工艺顺序：如图1

    加工难点：

    a．由于切削温度高，目前用的立方氮化硼（CBN）刀具在使用时，CBN切削刃经常掉刀头。

    b．刀具寿命太低，在600转/分情况下，精车0.02mm，光洁度很快变差，换刀频次高，刀具使用寿命为37件。切削速度改为1000转/分，表现光洁度较好，但刀具寿命更低。

    刀具方案：

    1、刀具结构重新设计：由于高速钢加工硬度高，鉴于客户以前采用的非标槽刀加工，刚性不足，刀具受热后经常出现掉刀头现象，所以改为标准槽刀刀片结构（如图2）；

    2、刀具材质：刀具材质选更耐高温切硬度更高的刀具材质BN-H05，客户使用正常，没有再出现切削尺寸和粗糙度不稳定的情况；客户对刀具的耐用度和使用成本非常满意。

高速钢模具加工案例

    机    床：OKUMA：

    零件材料：进口高速钢（热后硬度HRC63-65）；

    加工难点：1.断续切削（如图齿型，扁头）；

                    2.尺寸公差极其严格0.005mm。

    试切数据：

    国外材质均崩损严重无法正常进行，BN-H21材质属于正常磨损，客户满意。后续考虑涂层，可进一步提高切削效率或寿命。

    经验总结：

    1.加工超高硬度零件，且有断续切削工况严重的，切削速度不宜过大。

    2.如果尺寸公差小于0.01，一般需要冷却，否则尺寸热胀冷缩不稳定，BN-H21和BN-H10牌号CBN可接受风冷或均匀充分的油性冷却液。

高速钢轧辊加工案例

    加工难点：

    高速钢轧辊不同于其他高速钢模具，一般是铸造态居多，除了硬度高难加工之外，加工余量大，特别是粗车时，表面出现钢包砂等硬质点，刀具磨损快，并高速钢轧辊孔型加工过程中，切槽时切削阻力大，且部分有断续切削冲击，刀片易崩刃。

    刀具方案：

    采用整体聚晶CBN刀片BN-S20材质切槽，相较于某品牌CBN刀具单刃寿命提高1倍，同样失效形式为正常磨损