高速钢是高速工具钢的简称，俗称“锋钢”(因为在空气中也能淬硬，也称“风钢”)。纵观目前所有的钢种，无论其化学成分、组织、性能之间的复杂关系，还是冶炼、浇注、锻造、辊轧、拉拔、塑性成形和热处理等整个制造过程的难度，高速钢无疑使最难搞的钢种之一。现在总结出高速钢热处理的五点方法，和大家分享。

　　1.高速钢分级淬火用盐浴

　　从中国有高速钢盐浴加热淬火以来，就沿用前苏联的5-3-2配方(质量分数，%)，即50BaCl2+30KCl+20NaCl，熔点温度560℃，使用温度580～620℃。对于有效尺寸在20mm以下的工具或HSS钢制件，均可达到65HRC以上的高硬度;HSS-E钢制件均可达≥66HRC。我国的工具行业，使用这个分级淬火工艺，创造一个又一个省优、部优、国优，说明它极具生命力。

　　时代在发展，技术在进步，随着人们对冷却速度重要性认识的深化，发现工件在800∼1000℃的平均冷却速度<7℃⁄s，将有碳化物析出而影响硬度及其他性能，于是不惜巨资从欧美引进钙基分级盐，其配方(质量分数，%)即48CaCl2+31BaCl2+21NaCl，熔点435℃，使用温度480∼560℃。国内有的厂为简化配方，改为50CaCl2+30BaCl2+20NaCl，熔点较传统钙基盐略有提高，但分级温度仍维持在480∼560℃的水平。

　　对于直径>40mm以上的工件可采用先油冷却后转分级盐冷，然后再到硝盐中分级，这样可以保证热处理后硬度≥65HRC。至于国外的经验，本着“洋为中用、改革创新”的原则，千万不可盲从，外国的月亮不比中国的圆，中国热处理工作者有能力有智慧管好用好分级盐。

　　2.回火程度及其次数

　　高速钢淬火后必须回火，而且要及时，回火的目的有4个：

　　①彻底消除淬火应力。

　　②促使残留奥氏体充分分解。

　　③产生好的二次硬化效果。

　　④达到所要求的综合力学性能和良好的使用性能。

　　回火温度540∼560℃，不管是盐浴淬火还是真空淬火，拟选用100%KNO3或100%NaNO3盐浴，保温1h。每次回火后一定要冷到室温方可进行下一次回火。回火次数一般为3次，如果回火不充分，或经等温淬火者，以及高性能高速钢制件，均要进行4次回火。

　　回火程度一般分三个级别，不是依回火次数为据，而是金相说了算。

　　一级(充分)：金相上表征为黑色的回火马氏体+星星点点的碳化物。

　　二级(一般)：个别区域或碳化物堆积处有白色区存在。

　　三级(不足)：较大部分视场为白色区，隐约可见淬火晶粒。

　　欲进行蒸气处理、氧氮处理等工具需在回火温度区域表面强化者，回火程度达二级即可，这样可以节能。

　　检查回火程度用4%硝酸酒精溶液侵蚀，温度18∼25℃，侵蚀时间2∼4min，500倍显微镜下观察，以最差视场为判据。

　　3.二次贝氏体处理

　　为了提高刀具的韧性、强度和切削性能，工具厂往往采取一次贝氏体处理，即中性盐浴480∼560℃分级后立即转入240∼280℃硝盐浴中等温1∼2h;二次贝氏体处理适用于形状极其复杂的特大型刀具(如模数>15的铣刀、滚刀以及有效厚度>100mm的有孔刀具)，在第一次贝氏体处理时产生40%∼50%的下贝氏体，其余是残留奥氏体及少量的碳化物，在第一次回火过程中，就有大量的残留奥氏体转变为马氏体，第一次回火出炉后不要放在空气中冷，而是直接转入240∼280℃的硝盐浴中等温一定的时间，不让残留奥氏体转变成马氏体而转变成贝氏体，即所谓的二次贝氏体处理，这样可以减少和防止大型复杂刀具的开裂倾向。

　　二次贝氏体处理工艺虽复杂些，但对防止大型刀具热处理开裂很有好处。回火过程要缓慢升温，每次回火应低于500℃入炉，回火出炉后不准风吹，最好静冷。由于二次贝氏体处理，4次回火不一定很充分，应补充一次回火。

　　4.摩擦焊刀具的热处理

　　为了节约昂贵的高速钢，国内外普遍采用摩擦焊生产φ10mm以上的杆式刀具。摩擦焊时产生1000℃以上的高温，在焊缝两侧很小的区域产生较大的温差，焊后若直接空冷，焊缝的高速钢一侧发生马氏体转变，而结构钢一侧空冷只发生珠光体转变，由于比体积的差异，将引起很大的组织应力，以致产生开裂。为此，焊后的刀具应立即放到650∼750℃的炉中保温，待料罐装满后保温1∼2h退火，炉冷至500℃以下出炉空冷。如果生产量很大，不便实施上述工艺，应将焊件保温温度选择在740∼760℃，保温时间延长至2∼3h，使焊缝两侧充分转变成珠光体+索氏体，随后空冷再退火。

　　摩擦焊刀具淬火争论的焦点为是否超焊缝加热。超焊缝加热的论据：改善了焊后的原始组织，考验了焊接质量，提高了焊缝强度，充分利用了高速钢;低于焊缝加热的论据：为了防止淬火裂纹，避免质量纠纷。自焊接刀具真空淬火成功后，怀疑盐浴淬火超焊缝加热致裂的声音少了。

　　超焊缝加热的刀具严禁酸洗，如果一定要酸洗，必须控制好酸的浓度、酸洗的时间、酸液温度三大要素，防止氢脆。

　　5.深冷处理

　　高速钢刀具经正常淬火、回火后的组织是回火马氏体+微量残留奥氏体+碳化物。高速钢刀具正常淬火经550∼570℃×1h×3次回火后，热处理已达极致，再经深冷处理有画蛇添足之嫌。奥氏体是钢组织中极软的相，其硬度只有200HBW左右，与高速钢刀具使用硬度65∼66HRC相比后可以看出，过多的残留奥氏体显然不会使刀具高硬度。