เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) เป็นเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอสูงและทนความร้อนสูง เรียกอีกอย่างว่าเหล็กกล้าลมหรือเหล็กกล้าด้านหน้า ซึ่งหมายความว่าสามารถแข็งตัวได้แม้ว่าจะเย็นลงในอากาศเมื่อดับและมีความคมมาก เรียกอีกอย่างว่าเหล็กขาว
เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบการขึ้นรูปคาร์ไบด์ เช่น ทังสเตน โมลิบดีนัม โครเมียม วานาเดียม และโคบอลต์ ปริมาณโลหะผสมทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 10-25 เปอร์เซ็นต์ ยังคงสามารถรักษาความแข็งสูงไว้ได้เมื่อการตัดด้วยความเร็วสูงทำให้เกิดความร้อนสูง (ประมาณ 500 องศา ) และค่า HRC สามารถอยู่เหนือ 60 ได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กกล้าความเร็วสูง นั่นคือ ความแดงและความแข็ง หลังจากการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำ แม้ว่าความแข็งของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนจะสูงมากที่อุณหภูมิห้อง เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา ความแข็งจะลดลงอย่างรวดเร็ว ที่ 500 องศา ความแข็งลดลงถึงระดับที่ใกล้เคียงกับการหลอม ทำให้สูญเสียความสามารถในการตัดโลหะโดยสิ้นเชิง ซึ่งจำกัดการใช้เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนในการผลิตเครื่องมือตัด เนื่องจากมีความแดงและความแข็งที่ดี เหล็กกล้าความเร็วสูงจึงชดเชยข้อบกพร่องร้ายแรงของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน
เหล็กความเร็วสูงใช้เป็นหลักในการทำใบมีดบางและแรงกระแทกที่ซับซ้อน
เครื่องมือตัดโลหะที่ทนทาน นอกจากนี้ยังสามารถผลิตตลับลูกปืนอุณหภูมิสูงและแม่พิมพ์อัดรีดเย็น เช่น มีดกลึง ดอกสว่าน เตาไฟฟ้า ใบเลื่อยเครื่องจักร และแม่พิมพ์ที่มีความต้องการสูง
เหล็กทังสเตน
เหล็กทังสเตน (ฮาร์ดคาร์ไบด์) มีชุดของคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น ความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอ มีความแข็งแรงและเหนียวดี ทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ โดยพื้นฐานแล้วมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ที่อุณหภูมิ 500 องศา และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1,000 องศา
เหล็กกล้าทังสเตน ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยทังสเตนคาร์ไบด์และโคบอลต์ คิดเป็น 99 เปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบทั้งหมด และ 1 เปอร์เซ็นต์เป็นโลหะอื่นๆ ดังนั้นจึงเรียกว่าเหล็กทังสเตนหรือที่เรียกว่าซีเมนต์คาร์ไบด์ถือเป็นฟันเฟืองของอุตสาหกรรมสมัยใหม่
เหล็กทังสเตนเป็นคอมโพสิตเผาที่มีโลหะคาร์ไบด์อย่างน้อยหนึ่งชนิด ทังสเตนคาร์ไบด์ โคบอลต์คาร์ไบด์ ไนโอเบียมคาร์ไบด์ ไททาเนียมคาร์ไบด์ และแทนทาลัมคาร์ไบด์เป็นส่วนประกอบทั่วไปของเหล็กทังสเตน ขนาดเกรนของส่วนประกอบคาร์ไบด์ (หรือเฟส) มักจะอยู่ระหว่าง 0.2-10 ไมครอน และเกรนคาร์ไบด์จะถูกรวมเข้ากับสารยึดเกาะโลหะ โลหะผูกมัดมักเป็นโลหะเหล็ก และมักใช้โคบอลต์และนิกเกิล ดังนั้นจึงมีโลหะผสมทังสเตน - โคบอลต์, โลหะผสมทังสเตน - นิกเกิลและโลหะผสมทังสเตน - ไททาเนียม - โคบอลต์
การเผาผนึกเหล็กทังสเตนคือการกดผงลงในแท่งจากนั้นให้ความร้อนในเตาเผาผนึกที่อุณหภูมิหนึ่ง (อุณหภูมิการเผา) เก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง (เวลาฉนวน) จากนั้นให้เย็นเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ ของวัสดุเหล็กทังสเตน
