高速度工具鋼 (こうそくどこうぐこう)    [k55]

【用語の意味】
高炭素高合金鋼で、一般に「ハイス(High Speed Steelの略称)」と称される。
高温焼戻しで高い硬さを保持して、切削時の高温に耐えるように作られた鋼で、古くは4%Crの成分が基本で、モリブデン系とタングステン系に分かれていたが、近年では、さらに高合金・高炭素化した粉末高速度鋼や高じん性の「セミハイス(マトリクスハイス)」と呼ばれる鋼種がある。  
【補足説明】

タングステン、モリブデンなどの高融点元素を含有させることで、焼入れ温度も一般工具鋼(ダイス鋼)よりも高く、500℃以上の高温焼戻しによって2次硬化して、焼入れしたままの状態よりも高い硬さになる鋼種も多い。高温特性を生かすために普通は高温焼戻しして使用される。
平成初期ごろまではソルトバスを用いて熱処理が行われていたが、真空炉の窒素ガスによる冷却速度が向上したこともあり、近年では真空炉により熱処理比率が高まっている。
しかし、高速度鋼はダイス鋼に比べて焼入れ性が低いものが多く、少し品物が大きくなると冷却速度が遅くなり、じん性が低下するという評価もあって、ソルトバスの需要も根強い。
ソルトバスで焼入れした品物は加熱中に肌荒れしないように、あとの焼戻しを含めてすべてソルトバスで処理するのが一般的である。
ソルトバスを使用すると、焼入れ温度の調節が比較的簡単なために、品物に応じて、高温特性や耐摩耗性を生かすために「高温焼入れ+高温焼戻し」したり、反対に、じん性を重視する場合は低めの焼入れ温度をとる・・・などの方法が簡単にできる。
もとより高速度鋼は高い温度で焼入れするため、切れ刃先端などでは結晶粒の増大を招きやすいので焼入れには特に注意する必要がある。
粉末高速度鋼は、溶湯の成分のまま微細な鋼の粉末を作り、それを固めて鋼材にするという製造方法のために、それまで製造することができなかった成分系のもの(例えばCが2%以上、Vが5%以上のものなど)が製造できるようになっている。
粉末を作ることを「アトマイズ」といい、HIPという高温高圧プレスでインゴットを作り、それを鍛造・圧延して鋼材を製造する。
また、「粉末ハイス」といういい方に対し、従来の製法を「溶製ハイス」といういい方をされる場合がある。


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