粉末冶金高速鋼和傳統高（gāo）速鋼的差（chà）異
有鑒於國（guó）內（nèi）對（duì）粉末高（gāo）速鋼之應用與認知尚未普及，且一般業界對粉末高速鋼僅止於「貴」，價格高於傳統高速鋼3~4倍而怯步，其中貴的內容為何？貴的是（shì）否值得？而一加探究（jiū），殊不知材料（liào）費用僅占整個模具費用之「冰山一角」本文就粉末高速鋼及傳統高速（sù）鋼在材料特性、熱處理、機械加工、實物應用方麵做比較性之敘述與研討。
粉末高速鋼之簡介：
合金粉末的製成技術，在冶金技（jì）術較先進（jìn）國家發展研發距今已逾（yú）二（èr）十年曆史（shǐ），在這其間不斷的改良及突（tū）破，研發出高質量的（de）粉末合金高（gāo）速鋼 (High Speed Steel produced by Power Metallurgy) 簡稱粉末高速（sù）鋼
粉末高速鋼與傳統高速（sù）鋼製成之不同處
一．傳統（tǒng）高（gāo）速鋼的製成，大都使用較大型的電弧熔煉鋼（gāng）材（cái）及添加所需或不足的合金原料，經過除氣，除渣的過程（俗稱二（èr）次精煉），倒入坩（gān）鍋內，再澆鑄入鋼錠，合金鋼錠經過熱鍛，再製成所需尺寸（cùn）的鋼條。
二．粉末高速鋼的製成：通常都使用較小（xiǎo）的熔爐，經過（guò）精細的二次精煉，熔煉出所需要之成份穩定（dìng）的鋼水，此鋼水經由細澆孔流（liú）出，用高壓氣使（shǐ）體使其吹成（chéng）霧（wù）化，瞬間急速形成極（jí）微（wēi）細近似圓（yuán）形（xíng）的（de）鋼粒粉末，再經過嚴格的篩選，倒置內鋼錠成罐內，抽真空，形成完全氣密，再經過HIP (Hot Isostatic Pressing)燒結均壓處理，粉末（mò）鋼錠（dìng）成型罐內部（bù）達到百分之百的（de）結實（沒有任何氣孔）。完成後，粉末鋼錠經過完全退火，再經過熱鍛（duàn）製成所（suǒ）尺寸的黑（hēi）皮（pí）鋼條，因表層有一層脫碳層，必（bì）須完全去除，尤其粉末（mò）高速脫碳層較傳統鋼料為厚，必須完全去（qù）除，以下表例為（wéi）必須去除（chú）黑皮脫碳層的最少厚度值.
粉末高速（sù）鋼較傳統高速鋼之優點：
一、無方向性。粉（fěn）末高速鋼經由極細的鋼粒加壓燒結而成，所以各個點的壓縮強度、衝擊（jī）性、抗折力、韌性都相同（tóng）。沒有俗稱「直絲」及「橫絲」在同一塊材料中的差（chà）異，以（yǐ）及網狀組統和水紋組織的產生（shēng），如（rú）上圖標。
二、結晶顆粒細（xì）致（zhì）均勻：粉末高速鋼經由極細的鋼粒（lì）粉末組成，再經（jīng）由HIP燒結，內部組織細致均勻（yún）。傳統（tǒng）高速鋼（gāng）因（yīn）在製成合金鋼錠時碳化物（wù）太早析出，造成結晶顆粒組大化，和大小（xiǎo）不均勻的現象。
三（sān）、熱處理能提高硬（yìng）度：以同係種的（de）高（gāo）速鋼為例：傳統高速鋼 (JIS SKH-51 : AISI M2)一般熱處理後硬度（dù）為HRC 62-64，而同為Mo(鈤)係粉末高速鋼熱處理後硬度為HRC63~66，以25t x 100 x 100為例，熱處理時淬火溫度（沃斯田鐵化溫度）粉末高速（sù）鋼比（bǐ）傳統高（gāo）速鋼低30℃~80℃，且淬火容許（xǔ）冷卻時間（jiān）較傳統高速鋼為長，接近空冷也有優異的高硬度值。
四、熱處理變形減少：粉末高速鋼由極細小的鋼粒粉末結合，熱處理後材料尺寸會較原先尺（chǐ）寸（cùn）為大一點，且會四麵八方同時（shí）加大，而傳統高速鋼因（yīn）有方向性（xìng）熱處理後的尺寸加大（dà）不一致，甚至有（yǒu）些地方尺寸會縮小，使原形體變形。
五、沒有偏（piān）析的現象：傳統高速鋼因在熔（róng）煉過程中各元素的分布情形不是很均勻（yún），所以當熱處理時各金屬元素（sù）與（yǔ）碳（tàn）結合成碳化物時，分布的位置不平衡而產生偏析現象，在加工或使用上壽命不一，質量及壽命較難掌握。粉末高速鋼（gāng）則沒有此種情形。所以粉末高（gāo）速鋼與傳統高速鋼相同硬度時，粉末高速鋼的（de）被加工性較好，且不易變形。
六、沒有非（fēi）金屬介在物：因粉（fěn）末（mò）高速鋼的每（měi）一顆細（xì）鋼（gāng）粒（粉（fěn）末）都經過嚴（yán）格的篩選，內含的雜質及非金屬物趨近於零，成型後成份（fèn）很穩定。尤其現今使用線切（qiē）割的普遍化，每塊材料的非金（jīn）屬介在物，不應存在影響工時及質量。
七、耐（nài）磨性：在熱處理淬火溫度相同時，粉末高速鋼的硬度高（gāo）於傳統高速鋼，故其耐（nài）磨性亦優於傳統高速鋼，且顆粒細小（xiǎo）均勻（yún），沒有偏析，耐磨性依使用情（qíng）形不（bú）同可增加50%~200%。
八、韌性（xìng）：當傳統高速鋼（gāng）要（yào）達到粉末高速鋼相同硬度時，勢必提高其淬火溫度，致使內部碳化物顆粒結晶成長（zhǎng）粗大（dà）化，而降低韌性，粉末（mò）高速鋼結晶顆粒細致（zhì）均勻，無方向（xiàng）性（xìng）故韌性較佳。
粉末高速鋼之分類
粉末高速鋼製成與傳統高速鋼不同（tóng）處在於製造程序上之差異，及加（jiā）添些不（bú）足的金屬元素，亦可依需求熔煉製出各種成份元素的鋼料。大體上與傳統（tǒng）高速鋼一樣分為Mo(鉬)係及W(鎢)係兩大型係。Mo係的材料韌性較佳，W係的材料耐（nài）磨性較好，高溫硬度較高，耐衝擊較強。
粉末高速鋼之熱處理
任何一種鋼材的使用好（hǎo）壞，絕大部份取決於熱處理的選擇及條件。大致上（shàng）Mo係粉末高速（sù）鋼淬（cuì）火溫度不可高於（yú）1200℃ (各廠家（jiā）的成份不同而有（yǒu）高低)。W係（xì）粉末（mò）高（gāo）速鋼淬火溫（wēn）度不可高於（yú）1240℃。粉末高速（sù）鋼熱處理成敗（bài）尤重視回火程序。Mo係粉末高速鋼熱處理時應防止Mo元素（sù）「脫漏」的現象。
粉（fěn）末高速鋼之研磨：
一（yī）、研磨砂輪的（de）選擇：要選擇切削力較好的砂輪，如CBN砂輪。
二、防止研磨（mó）過（guò）熱：要防止研磨時局部溫度大於回火溫（wēn）度，最好用濕磨。
三、防止研磨時產生殘留應力：每次的力（lì）量（liàng）不可太大，正常（cháng）進刀量每次不超超過0.03m/m，並保持經常性的研磨輪整（zhěng）修，削銳，及研（yán）磨屑清（qīng）理，是做好研磨的必要課題。
粉末高速鋼之線（xiàn）切割：
工件經過線切（qiē）割會產生「放電白層（céng）」應盡量去除（chú），方（fāng）可提高壽命。
一、線切割加工後應再精修，且精修次數愈多愈好，尤其是提高較厚的材料。
二（èr） 、線切割時盡（jìn）量放慢速度，並降低電流。
三、精修後工件必需經過拋光，以徹底消除放電（diàn）白層。
粉末高速鋼的應用：
粉末高速鋼因具（jù）有很高（gāo）的耐磨耗性，良好（hǎo）的韌性很優良的被加工（gōng）件，及可研磨至很（hěn）光滑的表麵，等等…。
一（yī）、取代傳統高速鋼用於各種成型刀（dāo）具。
二、廣泛的使用於精（jīng）密連（lián）續衝模,深抽模（mó）及析彎模。
三、用於需（xū）要耐磨的機件（jiàn）(比碳化鎢合金易（yì）於加工)。
四、用於表麵需要如鏡麵易（yì）於脫料及耐較高溫的材料（liào）。
五、用於尺寸需（xū）穩定，長期間使用（yòng）尺寸不可有變化的半（bàn）導體模具及二極發光體等。
以上數據由黑金鋼公司提供，因礙於篇（piān）幅（fú）無法細述，僅作概略性報（bào）導（dǎo），若有個案要求，諸如熱處理（lǐ）資詢，機械加工，模具材料選（xuǎn）擇及應用、歡迎來電研討洽詢。
