這種鋼在很大程度上被公認(rèn)為是“第一種工具鋼”，是由英國冶金學(xué)家羅伯特·福雷斯特·穆舍特 (Robert Forester Mushet) 于 1868 年開發(fā)的 。Mushet 通過添加少量錳來改進(jìn)貝塞麥煉鋼工藝 。后來穆舍特嘗試添加各種元素，發(fā)現(xiàn)他的一根鋼條雖然沒有經(jīng)過淬火，但已經(jīng)變得非常堅(jiān)硬。這被稱為“自硬化”和后來的“空氣硬化”鋼，因?yàn)樗梢栽诳諝庵型耆不?，而不需要水淬甚至油淬。自硬化能力的原因是由于可硬化的特性，我?Bladeforums 的帖子  中已經(jīng)介紹過。淬透性本質(zhì)上是鋼從淬火溫度冷卻的速度有多慢，同時仍能獲得堅(jiān)硬的馬氏體微觀結(jié)構(gòu)而不是柔軟的鐵素體-滲碳體微觀結(jié)構(gòu)的特性。這種鋼的鎢和錳含量很高，有時錯誤地報告說是鎢賦予了它高的淬透性；然而，主要是錳賦予其在空氣中硬化的能力，因?yàn)殒u對硬化性幾乎沒有增加 。

這是鎢鋼發(fā)展的早期階段。在過去十年左右的時間里，奧地利有一些研究人員一直在開發(fā)鎢鋼，因?yàn)殒u會導(dǎo)致硬質(zhì)碳化鎢的形成 。這些碳化物對耐磨性有很大貢獻(xiàn)；簡單的鎢鋼是所有非工具鋼中最耐磨的 。我使用 Thermo-Calc 熱力學(xué)軟件計(jì)算了添加和不添加 5.5% 鎢的 Mushet 鋼的碳化物體積

滲碳體的量略有減少，但 Mushet 鋼中存在大量碳化鎢，這對耐磨性有很大貢獻(xiàn)?？諝庥不透吣湍バ缘慕Y(jié)合被稱為“R. Mushet 的特殊鋼”導(dǎo)致許多競爭對手創(chuàng)造了他們自己的“自硬”鋼，因?yàn)樗鼈兛梢栽诳諝庵杏不?，從而減少嚴(yán)重水淬時可能發(fā)生的變形和開裂，并且由于鎢提高了耐磨性，切削工具可以以更高的速度運(yùn)行 。

Mushet 鋼導(dǎo)致了許多更重要的發(fā)展。賓夕法尼亞州伯利恒鋼鐵公司的 Frederick Winslow Taylor 和 Maunsel White 對熱處理參數(shù)和不同的鋼合金進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，試圖最大限度地提高鋼的切削速度。鋼可達(dá)到的切削速度存在一定的基本限制，因?yàn)樵诟咚傧落摃郎?，因此在使用過程中會過度回火和軟化

在此之前，鋼在淬火形成馬氏體之前被加熱到大約 1400-1600°F 的硬化或奧氏體化溫度。然而，泰勒和懷特拋棄了舊的約定，并嘗試了他們能想到的每一個參數(shù)來最大限度地提高切割速度。雖然有問題的發(fā)現(xiàn)通常歸因于泰勒，有時也歸因于懷特，但正如泰勒在列出幾位貢獻(xiàn)者  后所說，參與其中的人很多：

在這些年里，我們在與這些實(shí)驗(yàn)有關(guān)的所有問題上都如此自由地進(jìn)行了協(xié)商，幾乎沒有采取任何可以說起源于任何一個人的步驟。因此，無論對這項(xiàng)工作有什么功勞或指責(zé)，我們都應(yīng)該公平地分配。因此，在撰寫本文時，我們不會努力區(qū)分一個人和另一個人的工作，就我們調(diào)查中獲得的結(jié)果而言。懷特先生無疑是一位比我們其他任何人都更有成就的冶金學(xué)家。甘特先生是一個更好的全能經(jīng)理，這篇論文的作者也許比其他任何人都更能咬緊牙關(guān)。

他們用Mushet鋼進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對它進(jìn)行了幾次修改。過去的傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，在過高溫度下進(jìn)行奧氏體化會導(dǎo)致晶粒長大和性能下降。Taylor 和 White 還發(fā)現(xiàn)，在高于常規(guī)溫度的情況下，性能有所下降，但也有所下降。他們的重大發(fā)現(xiàn)是，當(dāng) Mushet 鋼在非常高的溫度下硬化時，最大切削速度實(shí)現(xiàn)了大幅提高我不清楚最初減少的原因，后來受到質(zhì)疑 。然而，現(xiàn)在已經(jīng)很好地理解了為什么在更高溫度下會有所改善的機(jī)制。在更高的溫度下，更多的碳化鎢被溶解，使鎢在硬化后溶解。溶液中的鎢會延遲高回火溫度下硬度的降低，甚至在適當(dāng)溫度下增加硬度 一種是簡單的 1.5%C 鋼 (1)，另一種是添加了 8% 鎢的 1.5%C 鋼 (2)。左圖顯示了在 1470°F 下奧氏體化的兩種鋼，其中兩種鋼在高于 550°F 左右回火時表現(xiàn)出相似的行為，因?yàn)樘砑渔u的鋼在溶液中幾乎沒有鎢。然而，當(dāng)從非常高的溫度 (2190°F) 奧氏體化時，鎢鋼會隨著溫度的升高而軟化得更慢。因此，泰勒和懷特發(fā)現(xiàn)切削刀具可以以非常高的速度運(yùn)行，因?yàn)樗鼈兛梢约訜岬较鄬^高的溫度，同時保持其硬度。我使用 JMatPro 來計(jì)算溶液中的鎢與奧氏體化溫度的關(guān)系可以看到溶液中的鎢具有非常好的相關(guān)性。鎢在高回火溫度下增加硬度的機(jī)制是一個太大的話題，無法在這篇文章中涵蓋，但總結(jié)一下，較高的鎢量會導(dǎo)致非常細(xì)的碳化鎢沉淀，從而在較高的回火溫度下增加硬度。
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