Что такое быстрорежущая сталь?

Что такое быстрорежущая сталь?

Быстрорежущая сталь — один из материалов, используемых для режущих инструментов в металлообработке.

Она была разработана как материал для инструментов, позволяющих резать металлические материалы на более высоких скоростях. Быстрорежущая сталь — это высокоуглеродистая сталь с легирующими элементами. Иногда ее сокращенно называют «HSS».

HSS можно использовать практически для всех материалов заготовок, но температура точки резания должна быть 600 °C или ниже, поскольку твердость стали быстро снижается при температурах выше этого значения.

Применение быстрорежущей стали

Быстрорежущая сталь, как следует из названия, — это материал, разработанный для высокоскоростной резки. Часто используется для режущих инструментов и лезвий. Во время разработки он был разработан для высокоскоростной резки, но сегодня инструменты из твердого сплава, изготовленные из твердого сплава, более способны к высокоскоростной резке.

Помимо режущих инструментов, ее также используют для изготовления инструментов холодной обработки и форм для формования пластмасс, используя ее превосходную износостойкость и твердость.

Свойства быстрорежущей стали

Быстрорежущая сталь является самым твердым типом стали, но она мягче, чем цементированный карбид, что делает ее устойчивой к ударам во время обработки. Она имеет то преимущество, что менее склонна к дефектам, таким как растрескивание инструмента, сколы и поломка, и превосходна, когда требуется устойчивость к сколам или когда необходимо снизить стоимость.

С другой стороны, у нее есть недостаток, заключающийся в том, что она восприимчива к нагреву во время обработки из-за ее свойства быстро терять твердость при температурах выше примерно 600 °C. Поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить воздействие тепла на инструмент, например, путем снижения скорости резания и использования охлаждающей жидкости соответствующим образом.

По сравнению с инструментами из твердого сплава, которые превосходят другие по скорости резания, износостойкости и термостойкости, быстрорежущая сталь имеет много недостатков. Особенно при обработке изделий массового производства, где эффективность обработки напрямую влияет на стоимость, больше деталей можно обработать за то же время с помощью инструментов из твердого сплава.

В результате, даже несмотря на то, что твердосплавные инструменты стоят дороже за инструмент, во многих случаях твердосплавные инструменты превосходят их по стоимости из-за более длительного срока службы и более быстрой обработки.

Типы стали для высокоскоростного инструмента

Быстрорежущую сталь можно условно разделить на два типа: на основе вольфрама (W-based) и на основе молибдена (Mo-based).

1. Тип вольфрама

Вольфрамовые быстрорежущие стали — это высокоуглеродистые стали, в которые добавлены вольфрам или другие элементы.

18% вольфрама — это основной тип, также называемый типом 18-4-1, где 18 обозначает вольфрам, 4 — хром (Cr) и 1 — ванадий (V). Он в основном используется для токарных инструментов.

2. Тип молибдена

Молибденовые быстрорежущие стали были разработаны как более дешевая версия сталей на основе вольфрама. Они содержат около 5% молибдена и 6% вольфрама.

По сравнению с вольфрамовым типом они превосходят по твердости и вязкости и используются для сверл, которые подвергаются ударам из-за своей ударопрочности.

Добавление кобальта как в вольфрамовые, так и в молибденовые стали повышает их износостойкость по сравнению со сталями без кобальта, и их выбирают, когда требуется более высокая износостойкость.

Другая информация о быстрорежущей стали

Твердость быстрорежущей стали

Быстрорежущая сталь имеет твердость по Виккерсу 722 HV. S45C, углеродистая сталь, обычно используемая в изделиях из стали общего назначения, имеет твердость 201–269 HV, что указывает на ее самую высокую твердость среди сталей.

Твердость цементированного карбида составляет 1700–2050 HV, что примерно в три раза больше, чем у быстрорежущей стали, что делает его наиболее часто используемым инструментом в процессе резки.

Поэтому быстрорежущая сталь, которая недорога и легко поддается повторной заточке с помощью шлифовального станка, уступает только инструментам из цементированного карбида в области обработки.