Быстрорежущая сталь (HSS) — это тип стали, содержащий другие элементы: углерод, вольфрам, молибден, хром, ванадий и/или кобальт. После термической обработки он будет иметь высокую твердость даже при высоких температурах. Как только температура резания превышает 600°C, твердость быстрорежущей стали не снижается. Скорость резания режущих инструментов из быстрорежущей стали может превышать 60 метров в минуту, отсюда и название быстрорежущей стали. Быстрорежущая сталь может быть классифицирована как обычная быстрорежущая сталь и высокопроизводительная быстрорежущая сталь на основе ее химического состава, а также может быть классифицирована как плавильная быстрорежущая сталь и быстрорежущая сталь порошковой металлургии на основе производственного процесса.
1. Обычный HSS
Обычные HSS могут удовлетворить общие потребности. Двумя распространенными типами являются вольфрамовая серия HSS и вольфрамово-молибденовая серия HSS.
A. Вольфрамовая серия HSS
Его типичный сорт — W18Cr4V. После термической обработки его твердость может достигать 63 — 66 HRC, а прочность на изгиб достигает 3500 МПа. Истираемость у него хорошая.
B. Серия HSS из вольфрама и молибдена
Его типичный сорт — W6Mo5Cr4V2, который теперь заменяет серию вольфрамовой быстрорежущей стали. Его карбид мал и равномерно распределен. Характеризуется высокой истираемостью и низкой стоимостью. Его твердость после термообработки такая же, как у W18Cr4V, но прочность на изгиб может достигать 4700 МПа. Его прочность и термопластичность на 50% выше, чем у W18Cr4V. Он обычно используется для изготовления различных инструментов, таких как сверла, метчики и развертки. Он может удовлетворить общую обработку инженерных материалов. Его чувствительность к обезуглероживанию несколько высока.
Другой сорт — W9Mo3Cr4V — новый сорт, разработанный в Китае. Его прочность и термопластичность несколько выше, чем у W6Mo5Cr4V2. Его твердость составляет 63 — 64 HRC. Его легко свернуть и подделать. Его чувствительность к обезуглероживанию низкая. Его стоимость также ниже.
2. Высокопроизводительная быстрорежущая сталь
Высокопроизводительная быстрорежущая сталь имеет лучшую твердость. Это новый сорт, разработанный путем изменения химического состава HSS и улучшения его эксплуатационных характеристик. Его твердость может превышать 60 HRC, когда температура резания достигает 650°C. Его долговечность в 1,5-3 раза выше, чем у обычного HSS. Он применим для производства режущих инструментов для обработки жаропрочных сплавов, нержавеющей стали, титановых сплавов, высокопрочных сталей и других твердых материалов. Существует 4 основных разновидности, а именно: серия HSS с высоким содержанием углерода (типичная марка 9w18Cr4V), серия HSS с высоким содержанием ванадия (типичная марка W12Cr4V4Mo и W6Mo5Cr4V3), серия HSS с кобальтом (типичная марка W2Mo9Cr4VCo8) и серия HSS с алюминием (типичная марка являются W6Mo5Cr4V2Al и W6Mo5Cr4V5SiNbAl).
3. Порошковая металлургия из быстрорежущей стали
Порошковая металлургия HSS успешно решила проблему плавления HSS, которая представляет собой большую ликвацию карбидов при отливке слитков. Твердость плавления HSS APM T15 для порошковой металлургии в 2,5 раза выше, чем у HSS того же химического состава. Его высокотемпературная твердость также улучшена на 0,5 — 1 HRC. Истираемость у него хорошая.
Благодаря высокой степени изотропности механических свойств упрочняющая деформация быстрорежущей стали в порошковой металлургии невелика и имеет большую площадь поверхности, которая имеет равномерное распределение карбидных частиц. Эти карбидные частицы не так легко падают с режущей кромки инструментов. Благодаря применению порошковой металлургии быстрорежущих станков истираемость мелкоразмерного инструмента можно улучшить в 1,5 — 2 раза, крупногабаритного — на 20 — 30 %.
Процесс производства порошковой металлургии быстрорежущей стали сложнее, чем плавка быстрорежущей стали, и его стоимость выше.
4. Положение и тенденции рынка HSS
HSS сыграл важную роль в развитии современной промышленности. Можно сказать, что без HSS не было бы современной металлообрабатывающей промышленности. Хотя использование других материалов, таких как твердый сплав, увеличилось, быстрорежущая сталь по-прежнему доминирует в производстве режущих инструментов сложной формы или трудно поддающихся шлифовке, таких как протяжки, стружкорезы, зубчатые фрезы и т. д. Особенно когда требуется высокая ударная вязкость , HSS — очень нужный выбор.
Основными областями применения HSS являются станкостроение и инструментальная промышленность. HSS должна адаптироваться к развитию этих отраслей. Многие станки с ЧПУ используются в механической обработке, такие как обрабатывающие центры, токарные центры и т. д. Скорость резки металла становится все быстрее и быстрее. Это требует, чтобы режущие инструменты характеризовались высокими скоростями, т. е. хорошей твердостью при высоких температурах, хорошей абразивностью и хорошей пластичностью. Многие производители разработали множество материалов HSS, которые могут соответствовать этим требованиям.
Быстрорежущая сталь, тип стали со столетней историей, должна ориентироваться на конкретные рынки и совершенствовать собственные технологии, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к другим материалам.
