高性能合金粉末在先进成型中的应用
高速钢一般采用传统的铸锭-锻轧工艺生产。因铸锭的尺寸大，合金元素含量高，加上其冷却速率缓慢等缘故，凝固时会出现粗大的莱氏体和碳化物的偏析组织，会严重损害钢的各种性能。为了改善其粗大组织和提高其热加工性能，人们采用了孕育处理、低温浇注等工艺，虽然一定程度上有了提高，但是不能从根本上解决硬而脆的一次碳化物的偏析问题。
增材制造的粉末高速钢是通过把高速钢微细粉末用特殊方法成形并烧结而制成的高速钢材制品叫做“粉末高速钢”。粉末先进成形产品(粉末高速工具钢、粉末冶金高温合金、轴承钢、高端齿轮钢等)是一种独具特色的新品种，与传统铸锻高速钢相比，它采用了快速凝固技术，可以从根本上解决粗大碳化物偏析等问题。无论钢材制品形状与尺寸大小如何，都具有无偏析、晶粒细小、夹杂物含量少、组织均匀等显微组织特点，特别是形成的碳化物颗粒弥散细小，因此高速钢的硬度、韧性以及抗弯强度等性能均得到了明显的提高。此外，粉末冶金方法可以使钢中的合金元素含量大大增加，这在传统的铸锭炼钢工艺是做不到的粉末先进成形产品(粉末高速工具钢、粉末冶金高温合金、轴承钢、高端齿轮钢等)组织均匀，晶粒细小，其碳化物分布均为1级，碳化物晶粒尺寸在2~3μm以下。比相同成分的熔铸高速钢具有更高的抗弯强度、韧性和耐磨性，一般能高出20% ~ 50%。同时还具有热处理变形小、锻轧性能和磨削性能良好等优点。粉末高速钢中的碳化物含量大大超过熔铸高速钢的允许范围，使硬度提高到 67HRC 以上，从而使耐磨性能得到进一步提高。如果采用烧结致密或粉末锻造等方法直接制成外形尺寸接近成品的刀具、模具或零件的坯件， 更可取得省工、省料和降低生产成本的效果。
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