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为何高速度钢能抵抗高温？探索钢材硬度的秘密！
高速度钢（HSS）被广泛应用于切削工具材料中，因其拥有卓越的耐高温能力而受到青睐。这种钢材的独特之处在于它能够承受比高碳钢更高的温度，并在此状况下不会失去其硬度。这使得高速度钢的切削速度比高碳钢快，因此得名“高速度钢”。
高速度钢在常规的热处理下展现出超过60 Rockwell C的高硬度和较高的耐磨性，与常见的碳钢和工具钢相比，其性能表现更为优异。
高速度钢的历史可以追溯到1868年，英国冶金学家罗伯特·福斯特·穆希特（Robert Forester Mushet）开发的“穆希特钢”可被视为现代高速度钢的前驱。此钢含有2%的碳、2.5%的锰和7%的钨。其主要优势在于在空气冷却时能够硬化，而这是在大多数钢材需要淬火才能硬化的温度下进行的。
接下来的几十年间，穆希特钢中的锰被铬取代，这是高速度钢发展的重要步骤。 1899年至1900年间，弗雷德里克·温斯洛·泰勒（Frederick Winslow Taylor）及他的团队在美国宾夕法尼亚州的伯利恒钢铁公司进行了一系列实验，将已有的高品质工具钢进行加热到远高于业界惯例的温度，这一过程被称为泰勒-怀特工艺。
这一工艺彻底改变了加工行业，使得工具钢在高温下仍能保持其硬度，并且使切削速度从每分钟30英尺提高到90英尺，这在1900年的巴黎博览会上引起了轰动。
高速度钢的类型多样，主要是通过在碳钢中添加多种合金金属以获得所需的性质，通常包含钨和钼，或两者的组合，并常常添加其他合金。高速度钢属于Fe–C–X多成分合金系统，其中X表示铬、钨、钼、钒或钴等元素。一般来说，X成分的含量超过7%，而碳的含量则多于0.60%。根据统一编号系统（UNS），钨型等级（如T1、T15）被分配到T120xx系列，而钼型（如M2、M48）与中间型则归入T113xx。
添加约10%的钨和钼可以充分提高高速度钢的硬度和韧性，并在切削金属产生的高温下维持这些属性。
其中，钼基高速度钢（HSS）将钼、钨和铬结合，形成了若干合金，通常被称为“HSS”。例如，M1缺乏M2的一些红热硬度特性，但抗冲击能力更强，具有更好的柔韧性。 M2则是最广泛使用的工业高速度钢，具有小而均匀分布的碳化物，提供高耐磨性。
M35是一种在M2基础上添加5%钴的合金，以提高耐热性，硬度可达70 Rockwell C，而M42则是具有8%钴的钼系列高速度钢，其红热硬度优于其他传统高速度钢，因此被广泛用于金属制造行业。
高速度钢的应用仍然主要集中在各类切削工具的制造上，包括钻头、牙刀、铣刀等，随着需求的变化，对于模具和冲头的使用也逐渐增加。高速度钢工具在木材车削中尤为受欢迎，因为在手工具的操作中，工作物的运动速度相对较高，而HSS能够长时间保持其切削边缘的锋利。
然而，虽然高速度钢的性能优越，如何在不同的应用中选择合适类型的钢材仍然是一个值得探讨的课题？
