粉末冶金高速鋼和（hé）傳統高速鋼（gāng）的差異
有鑒於國內對粉末高速鋼之應用（yòng）與認知尚未普及，且一般業界對粉末高速（sù）鋼僅（jǐn）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？貴的是否（fǒu）值得？而一加探究，殊不知（zhī）材料費用（yòng）僅（jǐn）占（zhàn）整個（gè）模具費用之「冰（bīng）山一角」本文就粉末高（gāo）速鋼及傳統高速鋼在材料特性、熱處理、機械加工、實物（wù）應用方麵做比較性之敘述與研討。
粉（fěn）末（mò）高（gāo）速鋼（gāng）之簡介：
合（hé）金粉末的製成技（jì）術，在冶金技術較先進國家發（fā）展研發距今已逾二十年曆史，在這其間不斷（duàn）的改良及突破，研發出高質量的粉末合金高速鋼（gāng） (High Speed Steel produced by Power Metallurgy) 簡稱粉末高速鋼
粉末高速鋼與傳統高速鋼製成之不同處
一．傳統高速鋼的製成，大都使用較大型的電弧熔煉鋼（gāng）材及添加所需或不足的合金原料，經過（guò）除氣，除渣（zhā）的過程（俗稱二次精煉），倒入坩鍋內，再澆鑄入鋼錠，合金（jīn）鋼錠經過熱（rè）鍛，再製成所需尺寸（cùn）的鋼條。
二．粉末高速鋼的製成：通常都使用較小的熔爐，經過精細的二次精煉（liàn），熔煉出所需要之成份穩定的鋼水（shuǐ），此鋼水經（jīng）由細澆孔流出，用高壓氣使體使其（qí）吹成霧化，瞬間急速形成極微細（xì）近似圓形的鋼粒粉末，再（zài）經過（guò）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（shāo）結均壓處理，粉末鋼錠成型罐（guàn）內部達到百分之百的（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（rè）鍛製成所尺寸的黑（hēi）皮鋼條，因表層有一層脫碳層，必須（xū）完全去除，尤其粉末高速脫碳層較傳統鋼料為（wéi）厚，必須完全去除，以下表例為（wéi）必須去除黑皮脫碳層的最（zuì）少厚度值.
粉末高速鋼較傳統高速鋼之優點：
一、無方向性。粉末高速（sù）鋼經由極細的鋼粒加壓燒結而成，所以各個點的壓縮（suō）強度、衝擊性、抗折力、韌（rèn）性（xìng）都（dōu）相同。沒有俗稱「直（zhí）絲（sī）」及「橫絲」在同一塊材料中的差異，以及網狀組統和水紋組織的產生，如上圖標。
二、結晶顆粒細致均勻：粉末高速鋼（gāng）經由極細的鋼粒粉末組成，再經（jīng）由HIP燒結，內部組織細致均勻。傳統高速鋼因（yīn）在製成合金鋼錠時（shí）碳化物太早析出（chū），造成結晶顆粒組大（dà）化，和大小不均勻的現象。
三、熱處理能提高硬度（dù）：以同（tóng）係種的高速（sù）鋼為例：傳統（tǒng）高速鋼 (JIS SKH-51 : AISI M2)一般熱處理後（hòu）硬度為HRC 62-64，而同（tóng）為Mo(鈤)係粉末高速（sù）鋼熱處理後硬度為HRC63~66，以25t x 100 x 100為例（lì），熱（rè）處理時淬火溫度（沃斯（sī）田鐵化溫度）粉末高速鋼（gāng）比傳統高速鋼低30℃~80℃，且淬火容許（xǔ）冷卻時間較傳統高速鋼為長，接（jiē）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（jí）細小的鋼粒粉末結合，熱處理後材料尺寸會較原先尺寸為大一點，且會四麵八方同時加大，而傳統高速鋼因有方向性熱處理後的尺寸加大不一致，甚至有些地方尺（chǐ）寸會縮小，使原形體變形。
五、沒有偏析的現象：傳統高速鋼因在熔煉過程中各元素（sù）的分布情形不是很均勻（yún），所以當熱處理時各金屬元素與（yǔ）碳結合成碳化物時，分布的位（wèi）置（zhì）不平衡而產生偏析現象，在加工或使（shǐ）用上壽命不一，質量及壽命較難掌握。粉末高速鋼則沒有（yǒu）此（cǐ）種情形。所以（yǐ）粉末高速鋼與傳統高速鋼相同硬度時，粉末高速鋼的被加工性較好，且不易（yì）變形。
六、沒有非金屬介在物：因粉末高速鋼（gāng）的每一顆細鋼粒（粉末）都經（jīng）過嚴格的篩選，內含的雜質及（jí）非金（jīn）屬物趨近於零（líng），成（chéng）型後成份（fèn）很穩定。尤其現（xiàn）今使用線切割的普遍化，每塊材料的（de）非金屬介在物，不應存在影響工時及質量。
七、耐磨性：在熱處理淬火溫度相同時，粉末高速鋼的（de）硬度高（gāo）於傳統高速（sù）鋼，故其（qí）耐磨性亦優於傳統高（gāo）速鋼，且顆粒細小均勻（yún），沒有偏析（xī），耐磨性依使用情形不同可增（zēng）加50%~200%。
八、韌性（xìng）：當傳統高速鋼要達到粉末高（gāo）速鋼相同硬度（dù）時，勢（shì）必提高其淬火溫（wēn）度，致使內部碳化物顆粒結晶成長粗大化，而降低韌性，粉末高速鋼（gāng）結晶顆粒細致均勻，無方向性故韌（rèn）性較佳。
粉末高速鋼之分（fèn）類
粉末高速鋼製成與傳統高速鋼不同處在於製造程序上之差異，及加添些不足的金屬元素，亦可依需求熔煉製出各種成份元素的鋼料。大體（tǐ）上與傳統（tǒng）高速鋼一樣分為Mo(鉬)係及W(鎢)係（xì）兩大型（xíng）係。Mo係的材料（liào）韌性較佳，W係的材料耐（nài）磨性較（jiào）好，高溫硬度較高，耐衝擊較強。
粉（fěn）末（mò）高（gāo）速鋼之熱（rè）處理
任何一種鋼材的（de）使用好壞，絕大部份取決於熱處理的選擇及條件。大致上Mo係粉末高速鋼淬（cuì）火溫度不可高於1200℃ (各廠家的成份不（bú）同而有高低)。W係粉（fěn）末高速鋼淬火溫度不可高於1240℃。粉末（mò）高速鋼熱處理成敗尤（yóu）重視回火程序。Mo係粉末高速鋼熱處理時應防止Mo元素「脫漏」的（de）現象。
粉末高速鋼之研磨：
一、研磨砂輪的選擇：要（yào）選擇切削力較好（hǎo）的砂輪，如CBN砂（shā）輪。
二、防止研磨過熱：要防止研（yán）磨時局部溫度大於回火溫度，最好用濕磨。
三、防止研磨時產生殘留應力：每次的力量不可太大，正常進刀量每（měi）次不超超過0.03m/m，並保持經常性的研磨輪（lún）整修，削銳，及研磨屑（xiè）清理，是（shì）做好研磨（mó）的必要課題。
粉末高（gāo）速鋼之線切割：
工件經過線切割會產生「放電白層」應（yīng）盡量去除，方可提高壽命。
一、線切割加工後（hòu）應再精修，且精修次數（shù）愈多愈好，尤其是（shì）提高較厚的材料（liào）。
二 、線切割時盡量放慢速度，並降（jiàng）低電流。
三、精（jīng）修後工件（jiàn）必需經過拋光，以徹底消除放（fàng）電白層。
粉末高（gāo）速鋼的應用：
粉末高速鋼因具有很高的耐磨耗性，良好的（de）韌性很優良的被加工件，及可研磨（mó）至很光滑的（de）表麵，等等…。
一、取代傳統高（gāo）速鋼用於各種成型刀具。
二、廣泛的使用（yòng）於精密連續衝模,深（shēn）抽模及析彎模。
三、用於需要耐磨的機件(比碳（tàn）化（huà）鎢合金易於加工)。
四、用於表麵（miàn）需要如鏡麵易（yì）於脫料（liào）及耐（nài）較（jiào）高溫的材料。
五、用於（yú）尺寸需穩定，長期間使用尺寸不可有變化的半導體模具（jù）及二極發光體（tǐ）等。
以上數據（jù）由黑金鋼公司（sī）提供，因礙於篇幅（fú）無法細（xì）述，僅作概略性報導，若（ruò）有個案要求，諸如熱處理資詢，機械加工，模具材料選擇及應用、歡迎來電研討洽詢。
