高性能的工具鋼往往含有大量貴重合金元素，因此減少加工中的材料損耗，具有重要的經(jīng)濟價值。對于形狀復雜的工模具，用常規(guī)切削加工會造成材料和工時的浪費，若能采用超塑性成形技術(shù)，不但可以對形狀復雜的刀模具一次成形，大大減少材料損耗，而且可以獲得較高的精度和較低的表面粗糙度。最近，國內(nèi)有專利（申請?zhí)枺?00410024855.4；公開號：CN1704495）發(fā)明了一種使高合金工具鋼獲得超塑性的新辦法，可以使高釩高鈷高速鋼1.35C-6W-4.5Mo-4.2Cr-3.3V-8.3Co余Fe(wt％)，達到327%伸長率，超過了迄今文獻報道過的高速鋼（包括粉末高速鋼）超塑性的最好水平。
這種方法的基本特點是：采用噴射成形工藝制備坯料然后經(jīng)高溫大壓下量軋制。噴射成形工藝的快速凝固效果使得坯料避免了合金元素的宏觀偏析，也避免了粗大碳化物顆粒和碳化物晶界網(wǎng)絡的生成，實現(xiàn)組織的均勻細化。試驗表明，噴射成形所得到的坯料具有很好的熱加工性能，可以實現(xiàn)一次變形量高達50～80%而無開裂的熱加工。由此，可以對此坯料實行大壓下量熱軋。經(jīng)過大壓下量熱軋，可以使噴射成形坯料充分致密化，使噴射成形過程中可能生成的微小缺陷或孔洞得到彌合，同時也使組織及各類合金碳化物顆粒進一步細小，分布更加均勻。由此獲得了超塑性。試驗表明，所獲材料在780～1000℃及1.0×10-2～1.0×10-4s-1應變速率下最高可達327%伸長率，而且在1.0×10-1這樣的高應變速率下仍有100%以上的拉伸伸長率。在此之前，曾有報道，用循環(huán)淬火的方法可以使高速鋼獲得超塑性，但其最高拉伸伸長率僅為192%。
從已發(fā)表的其它文獻看，用噴射成形與大加工量熱變形（包括熱軋和等溫鍛造）相結(jié)合，可以使高合金高碳鋼鐵材料獲得超塑性，具有一定的普遍性。比如：GCr15軸承鋼，M2高速鋼以及各種超高碳鋼。因此，這種相對簡單，具有創(chuàng)新特點而具有很大應用前景的超塑化方法值得注意。
| |