很多人可能都听说过粉末高速钢这种材料，那么它是什么样的材料呢，是不是又是一种新材料呢？  

  

什么是粉末高速钢

粉末高速钢是利用合金粉末的制成技术，所制造出来的一种具有极高硬度（HRC63~70）的一种钢材，这种钢材属于高速钢的一种，并不是不锈钢。

这种钢材由于制造过程的独特性，所以粉末高速钢具有很好的耐高温性能，在温度达到600摄氏度时，其钢材的硬度仍能保持在60HRC以上。

并且还具有诸多的优点，如热加工性能好，韧性好，还能通过增加合金成分含量，将钢材的硬度增加，变成超硬高速钢。

粉末高速钢由于其特有的性能，所以主要用于制造各种特殊的切削工具，如机床上所使用的刀头，还有用于制造航空航天中，所使用的一些需要经受高温的零部件等。

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粉末高速钢的发展

其实粉末高速钢已有几十年的发展历史了，并且发展到现在已是第三代。

从20世纪60年代开始，由于在冶金领域制备方法得到快速发展，这也就诞生了第一代粉末高速钢，虽然各项性能与普通高速钢相比有所提高，但受限于工艺水平，杂质的含量还是很高。

到了1991年有公司利用新的电渣加热技术，就基本上解决了第一代粉末高速钢，在制造过程中遇到的杂质含量高的问题，在化学成分相同的情况下，其产品性能有了很大的提高。

进入新世纪后，由于更加先进的生产设备投入使用，使用的钢粉颗粒更细，生产出来的粉末高速钢各项性能又有提高，特点是抗弯强度提高了，杂质含量进一步下降，但化学成分并未改变，这也被称为第三代粉末高速钢。

粉末高速钢与传统高速钢的差异

耐磨性

由于粉末高速钢的颗粒（粉末）细小而均匀，并不会出现凝固不均匀的现象，内部结构均匀而稳定，所以在热处理淬火温度相同的情况下，粉末高速钢的耐磨性能也会高于出普通高速钢很多。

纯度

粉末高速钢在制备成型前，其原材料（粉末）都会进行严格的过滤筛选，这就会完全去除原料中的杂质和非金属物质，就能让粉末高速钢成型后成分稳定，保证其产品质量。

无方向性

粉末高速钢是由极小的颗粒（粉末）加压烧结而成，所以整个产品各个部位性能和强度都会相同，就不会出现普通高速钢那样横向或者纵向的组织结构，整个产品的综合性能也就会更高。

有规律变形

虽然粉末高速钢有着特殊的结构，在热处理过程中同样也会出现尺寸变形，但与普通高速钢无规律的变形相比较（有些部位变大，有些部位变小），粉末高速钢会整个产品有规律的变形（所有部位都会同时变大）。

粉末高速钢的制造方法

与普通的高速钢相比较，粉末高速钢的主要成分都相同，主要也是由钼（Mo)系和钨（W）系构成的，其主要的区别还是在于，两者之间制造工艺上的差异。

普通的高速钢是通过将钢材和其它合金原料，通过熔炉将其变成钢水后，再经过浇筑成型，热锻等工艺后成型的。

而粉末高速钢在将钢材和需要添加的合金原料熔炼成钢水后，要经过最主要的步骤，将钢水经过浇筑小孔流出后，用高压气体吹风让其迅速冷却，瞬间钢水开始雾化，最后变成颗粒直径非常小的高速钢粉末。

再经过严格的筛选去除杂质，将其在真空环境中，进行静压烧结，制成粉末之间的间隙完全消失的致密钢坯，还要经过锻，轧等处理后就会得到具有强度高，韧性好，耐磨等诸多优点的粉末高速钢。

粉末高速钢由于独特的结构和良好的性能，这也弥补了普通高速钢材料都很多先天缺陷，对整个钢材的性能都是一个补充和提升，这让人们在选择和使用钢材过程中有了更多的选择。

文中Gif截取自Youtube《Conventional Press-and-Sinter Powder Metallurgy》《Powder Metallurgy Process》《The atomization process》文中图片截取自《Grinding HSS Tools》《Conventional Press-and-Sinter Powder Metallurgy》

文章来源：制造原理公众号