工具钢是指各种碳钢和合金钢，特别适用于切削和钻孔。在工具钢中形成碳化物的四种主要合金元素是：钨、铬、钒和钼。制造大多数刀具的两种材料是硬质合金和高速钢 (HSS)。

高速钢是一种高碳工具钢，含有大量的钨和钴，并富含钼、钨和钒。它形成了一类特殊的高合金工具钢，结合了高热硬度和高耐磨性等特性。由于特殊的微观结构，即使在高速切削的情况下，即使在高温下，也可以实现这些特性，该微观结构由大约 65 HRC 的基体组成。

一般碳素工具钢在淬火和低温回火后在室温下仍保持很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度急剧下降，当达到500℃时，硬度与其退火前的状态完全相似失去了切削能力，这就限制了用于切削刀具的碳素工具钢。但由于上述红硬性的存在，高速钢（代表材料M2钢）)弥补了碳素工具钢的致命缺陷。高速钢主要用于制造复杂的薄刀片和抗冲击金属切削刀具，以及高温轴承和冷挤压模具，如车刀、钻头、滚刀、机锯片和高要求模具等。也用于制作小型复杂的工具。

硬质合金钢是碳与另一种合金金属元素的化合物。通常，简称碳化钨，它是金属碳化物的常见例子。硬质合金刀具可以加工更硬的材料，最高可达 70+HRC。它具有很高的红硬性，即使在1000℃下仍具有很高的硬度。碳化钨极其坚硬且耐磨。它的大部分主要用途包括钻头和切割工具、运动器材和圆珠笔的笔尖。

它们之间的主要区别主要如下：

• 高速钢的红硬性为650℃，而硬质合金钢可达800-1000℃。
• 硬质合金钢具有更高的切削速度，比高速钢高4-7倍。
• 硬质合金硬得多，因此与传统的高速钢相比，它具有更长的刀具寿命和更快的切削数据。
• HSS 刀具的成本也低于硬质合金刀具，通常是高混合、小批量应用的良好解决方案。
• HSS 没有硬质合金的耐磨性和使用寿命，因此它往往更具弹性且不易碎，是在较硬的材料中使用小刀尖尺寸进行深切削的最佳选择。

我们是否应该使用高速钢代替硬质合金钢来制作我们的通用工具，例如钻头或丝锥？老实说，这是一个复杂的问题，没有快速答案，因为涉及很多因素：刀具尺寸、切削深度、所需的材料去除率、刀具寿命、周期时间和成本。每种类型的组件也面临不同的挑战，包括设计、尺寸、批量、材料类型和硬度。
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