工具鋼是指各種碳鋼和合金鋼，特別適用于切削和鉆孔。在工具鋼中形成碳化物的四種主要合金元素是：鎢、鉻、釩和鉬。制造大多數(shù)刀具的兩種材料是硬質(zhì)合金和高速鋼 (HSS)。

高速鋼是一種高碳工具鋼，含有大量的鎢和鈷，并富含鉬、鎢和釩。它形成了一類特殊的高合金工具鋼，結(jié)合了高熱硬度和高耐磨性等特性。由于特殊的微觀結(jié)構(gòu)，即使在高速切削的情況下，即使在高溫下，也可以實(shí)現(xiàn)這些特性，該微觀結(jié)構(gòu)由大約 65 HRC 的基體組成。

一般碳素工具鋼在淬火和低溫回火后在室溫下仍保持很高的硬度，但當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，硬度急劇下降，當(dāng)達(dá)到500℃時(shí)，硬度與其退火前的狀態(tài)完全相似失去了切削能力，這就限制了用于切削刀具的碳素工具鋼。但由于上述紅硬性的存在，高速鋼（代表材料M2鋼）)彌補(bǔ)了碳素工具鋼的致命缺陷。高速鋼主要用于制造復(fù)雜的薄刀片和抗沖擊金屬切削刀具，以及高溫軸承和冷擠壓模具，如車刀、鉆頭、滾刀、機(jī)鋸片和高要求模具等。也用于制作小型復(fù)雜的工具。

硬質(zhì)合金鋼是碳與另一種合金金屬元素的化合物。通常，簡稱碳化鎢，它是金屬碳化物的常見例子。硬質(zhì)合金刀具可以加工更硬的材料，最高可達(dá) 70+HRC。它具有很高的紅硬性，即使在1000℃下仍具有很高的硬度。碳化鎢極其堅(jiān)硬且耐磨。它的大部分主要用途包括鉆頭和切割工具、運(yùn)動器材和圓珠筆的筆尖。

它們之間的主要區(qū)別主要如下：

• 高速鋼的紅硬性為650℃，而硬質(zhì)合金鋼可達(dá)800-1000℃。
• 硬質(zhì)合金鋼具有更高的切削速度，比高速鋼高4-7倍。
• 硬質(zhì)合金硬得多，因此與傳統(tǒng)的高速鋼相比，它具有更長的刀具壽命和更快的切削數(shù)據(jù)。
• HSS 刀具的成本也低于硬質(zhì)合金刀具，通常是高混合、小批量應(yīng)用的良好解決方案。
• HSS 沒有硬質(zhì)合金的耐磨性和使用壽命，因此它往往更具彈性且不易碎，是在較硬的材料中使用小刀尖尺寸進(jìn)行深切削的最佳選擇。

我們是否應(yīng)該使用高速鋼代替硬質(zhì)合金鋼來制作我們的通用工具，例如鉆頭或絲錐？老實(shí)說，這是一個(gè)復(fù)雜的問題，沒有快速答案，因?yàn)樯婕昂芏嘁蛩兀旱毒叱叽?、切削深度、所需的材料去除率、刀具壽命、周期時(shí)間和成本。每種類型的組件也面臨不同的挑戰(zhàn)，包括設(shè)計(jì)、尺寸、批量、材料類型和硬度。
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