粉末冶金高速鋼和傳統高速鋼的差異（yì）
有鑒於國內對（duì）粉（fěn）末高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（zhǐ）於「貴」，價（jià）格高（gāo）於傳統高速鋼3~4倍而（ér）怯（qiè）步，其中貴的內容為何？貴的是否值得？而一加探究，殊不知材料費用僅（jǐn）占整個模具費用（yòng）之「冰山一角」本（běn）文就粉末高速鋼及（jí）傳（chuán）統高速鋼在（zài）材料特性、熱處理、機械加工（gōng）、實物應（yīng）用方麵做比較性之敘述與研討。
粉末高速鋼（gāng）之簡介：
合金（jīn）粉末的製成技術，在冶金技術較先進（jìn）國家（jiā）發（fā）展研（yán）發距今（jīn）已逾二十（shí）年曆史，在這其間不斷的改良及突破，研（yán）發出高質量的粉末合金高速鋼 (High Speed Steel produced by Power Metallurgy) 簡稱粉末高速鋼
粉末高速鋼（gāng）與傳統高速（sù）鋼製成之（zhī）不（bú）同處
一．傳統高速鋼的製成，大都使用較大型的電弧熔（róng）煉鋼材及添加所需（xū）或（huò）不（bú）足的合金原料，經過除氣，除渣的過程（俗稱二次精（jīng）煉），倒入坩鍋（guō）內，再澆鑄入鋼錠，合金鋼（gāng）錠經（jīng）過熱鍛，再製成所需尺寸的（de）鋼條。
二．粉末（mò）高速（sù）鋼的製成：通常都使用較小的熔爐，經過精細的二次精煉，熔（róng）煉出所需（xū）要之成份穩定（dìng）的鋼水，此鋼水經由（yóu）細澆（jiāo）孔流出，用高壓氣（qì）使體使其吹成霧化，瞬間急速形成極微細近似圓（yuán）形的鋼粒粉末，再經過（guò）嚴格的篩選，倒置內鋼錠成罐內，抽真空，形（xíng）成完全氣密，再經過HIP (Hot Isostatic Pressing)燒結（jié）均壓處理，粉末鋼錠成型罐內部達到百分之百（bǎi）的結實（沒有任何氣孔（kǒng））。完成後，粉末鋼（gāng）錠經過完全退火，再經過熱鍛製成所尺寸的黑皮鋼條，因表層有一層脫碳層，必（bì）須（xū）完全去（qù）除，尤其粉末高速脫碳層較傳統鋼料為厚，必須完全去除，以下表例為必須去除黑皮脫碳層（céng）的（de）最少厚度值.
粉末高（gāo）速鋼較傳統（tǒng）高（gāo）速鋼之優點：
一、無方向性。粉末高（gāo）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、衝擊性、抗折力、韌性都（dōu）相同。沒有俗稱「直絲」及「橫絲」在同一塊材料中的差異（yì），以及（jí）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：粉末高速鋼經由極細的鋼粒粉末組成，再經由HIP燒結，內部組織細致均（jun1）勻。傳統高速鋼因在製成合金鋼（gāng）錠時碳化物太（tài）早析出，造成結晶顆粒組大化，和大小不均勻的現象。
三、熱處理能提高硬度：以同係種的高速鋼為例：傳統高速鋼 (JIS SKH-51 : AISI M2)一般熱處理後硬度為HRC 62-64，而同為Mo(鈤)係粉末高速鋼熱處理後硬（yìng）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（huà）溫（wēn）度）粉末高速（sù）鋼（gāng）比傳統高速鋼低30℃~80℃，且淬火容許冷卻時間較傳統高速鋼為長，接近空（kōng）冷也有優異的高硬度（dù）值。
四、熱處理變形減少：粉末高（gāo）速（sù）鋼由極細小的鋼粒粉末結合，熱（rè）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，甚至有些地方尺寸會縮小（xiǎo），使原形體變形。
五、沒有偏析的（de）現象（xiàng）：傳統高速鋼因在熔煉過程中各元素的（de）分布情形不是很均勻，所以當熱（rè）處理時各金屬元素與碳結合成碳化（huà）物（wù）時（shí），分布的位置不（bú）平衡而產（chǎn）生（shēng）偏析現象，在加工或使用上（shàng）壽命不（bú）一，質量及壽（shòu）命較難掌握。粉末高速鋼則沒有此種情形。所以（yǐ）粉末高速鋼與傳統高（gāo）速鋼相同硬度時，粉末高速鋼的被加工性較好，且不易變形。
六、沒有非金屬介在物：因（yīn）粉末高速鋼的每一顆細鋼粒（lì）（粉末）都經過嚴格的篩選，內含的雜質及非金屬物趨近於零，成型後成份很穩定（dìng）。尤其現今使（shǐ）用線切割的普遍化，每塊材料的（de）非金（jīn）屬介在（zài）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於傳統高速（sù）鋼，故其耐磨性亦（yì）優（yōu）於傳統（tǒng）高速鋼，且（qiě）顆粒細（xì）小均勻，沒（méi）有偏析，耐磨性依使用情形不同可增加（jiā）50%~200%。
八、韌性：當傳統高速鋼要達到粉末高速鋼相（xiàng）同硬（yìng）度時，勢必提高其淬火溫度，致（zhì）使（shǐ）內部碳（tàn）化物顆粒結晶成長粗大化（huà），而降低韌性（xìng），粉末高速鋼結晶顆粒細致均勻，無方向性（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處在於製造程序上之（zhī）差（chà）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。大體上與傳統高（gāo）速（sù）鋼一樣分為（wéi）Mo(鉬)係及W(鎢)係兩大型係。Mo係（xì）的材料韌性較佳，W係的材（cái）料耐磨性較好，高溫硬度較高，耐衝擊較強。
粉末高速鋼之熱處理
任何（hé）一種鋼材的使（shǐ）用好壞，絕大（dà）部份取決於熱處理的選擇及條件。大致上Mo係粉（fěn）末高速鋼淬火溫度（dù）不可高於1200℃ (各廠家的成份不同而有高低)。W係粉末（mò）高速鋼（gāng）淬火溫度不可高於1240℃。粉末（mò）高速鋼熱處理成敗尤重視回火程序。Mo係粉末高速鋼熱處理時應防止Mo元素「脫漏」的現象（xiàng）。
粉末高速鋼之（zhī）研磨：
一、研磨砂輪的選擇：要選擇切削力較好的砂輪，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（tài）大，正常進刀量每次不超超過（guò）0.03m/m，並保持經常性的研磨輪整（zhěng）修，削銳，及（jí）研（yán）磨屑清理，是做好研磨的必要課題。
粉末高速（sù）鋼之線（xiàn）切割：
工件經（jīng）過線切割（gē）會產生「放電白層」應盡量去除，方可（kě）提高壽命。
一、線切割加工後應再精修（xiū），且精修次數愈多愈好，尤其是提高較厚的材料。
二 、線（xiàn）切割時盡量放慢速度，並降低電流。
三、精（jīng）修後工件必需經過拋光，以徹底消除放電白層。
粉末高速（sù）鋼的應用：
粉末高速鋼因具有很高的耐磨耗（hào）性，良好的韌性很優良的被加工件（jiàn），及（jí）可研磨至很光滑的表麵，等等…。
一、取代傳統高速（sù）鋼用於各種成型刀（dāo）具。
二、廣泛的使用於精（jīng）密連續衝模（mó）,深抽模及（jí）析彎（wān）模。
三、用於需要耐磨的機件(比碳化鎢合金易於加工)。
四、用（yòng）於表麵需要如鏡麵易於脫料及耐較高溫的材料。
五、用於尺寸需穩定，長期間（jiān）使（shǐ）用尺（chǐ）寸不可有變化的半導體模具及二極發光體等。
以上數據由黑金鋼公司提供，因礙於篇幅無（wú）法細述，僅作概略性報導，若有個案要求，諸如熱處理資詢，機械加（jiā）工，模具（jù）材料選擇及應用、歡迎來（lái）電研討洽詢。
