HSS, High SpeedSteel, е вид инструментален материал, с който контактувам най-често, когато навлизам в инструменталната индустрия.По-късно научихме, че високоскоростната стомана, която използвахме по това време, трябва да се нарича "обикновена бързорежеща стомана" и има по-добри свойства от нея, като алуминиева високоскоростна стомана, кобалтова високоскоростна стомана и т.н., които очевидно са превъзхожда го по отношение на състава на сплавта или високоскоростна стомана от праховата металургия, която очевидно го превъзхожда по отношение на метода на топене;Разбира се, има и т. нар. "нисколегирана бързорежеща стомана" с по-ниски характеристики.
Инструменталният материал от високоскоростна стомана се състои главно от два основни компонента:Единият е метален карбид (волфрамов карбид, молибденов карбид или ванадиев карбид), който дава на инструмента по-добра устойчивост на износване;Второто е стоманената матрица, разпределена около него, което прави инструмента да има по-добра издръжливост и способността да абсорбира удара и да предотвратява раздробяването
Установено е, че размерът на зърното на бързорежещата стомана има голямо влияние върху свойствата на бързорежещата стомана.Въпреки че увеличаването на количеството частици метален карбид в стоманата може да подобри устойчивостта на износване на материала, с увеличаването на съдържанието на сплав размерът на карбида и броят на агломератите също ще се увеличат, което ще има изключително неблагоприятно въздействие върху якостта на стоманата, тъй като големите карбидни групи скоро могат да се превърнат в начална точка на пукнатини.Поради това чужди държави са извършили изследвания много рано, за да преследват финото зърно на високоскоростната стомана.
В края на 60-те години на миналия век процесът за производство на високоскоростна стомана в праховата металургия беше успешно разработен в Швеция и навлезе на пазара в началото на 70-те години.Този процес може да добави повече легирани елементи към бързорежещата стомана, без да навреди на здравината, здравината или шлифоването на материала, така че инструментът с висока твърдост, висока устойчивост на износване, може да абсорбира удара при рязане и е подходящ за обработка с висока скорост на рязане и може да се направи периодична обработка на рязане.Въпреки това, той съчетава добрата якост на бързорежещата стомана с високата устойчивост на износване на циментирания карбид.Благодарение на финото и равномерно разпределение на карбидните частици във високоскоростната стомана от праховата металургия, нейната здравина и издръжливост са значително подобрени в сравнение с обикновената бързорежеща стомана със същото съдържание на карбид.С това предимство инструментите от праховата металургия за бързорежеща стомана са много подходящи за случаи на обработка с голямо въздействие при рязане и висока скорост на отстраняване на метал (като рязане с огъване, рязане с прекъсвания и др.).Освен това, тъй като здравината и здравината на високоскоростната стомана от праховата металургия няма да бъдат отслабени от увеличаването на съдържанието на метален карбид, производителите на стомана могат да добавят голямо количество легирани елементи към стоманата, за да подобрят работата на инструменталните материали.В същото време, тъй като ресурсите от волфрам (W) са стратегически ресурси, а съвременните циментирани карбиди използват ресурси от волфрам в големи количества, високоскоростната стомана с ниско съдържание на волфрам се превърна в посока на изследване и развитие на високоскоростна стомана.Високоскоростна стомана, съдържаща кобалт (HSS-Co), е разработена в голям брой в чужди страни.По-късно беше международно признато, че високоскоростната стомана, съдържаща кобалт с повече от 2% съдържание на кобалт, е високопроизводителна високоскоростна стомана (HSSE).Кобалтът също играе очевидна роля за подобряване на работата на бързорежещата стомана.Той може да насърчи карбидите да се разтварят повече в матрицата по време на закаляване и нагряване и да използва висока твърдост на матрицата за подобряване на устойчивостта на износване.Високоскоростната стомана има добра твърдост, термична твърдост, устойчивост на износване и смилаемост.Съдържанието на кобалт в конвенционалната кобалтова високоскоростна стомана в света обикновено е 5% и 8%.Например W2Mo9Cr4VCo8 (американска марка M42) се характеризира с ниско съдържание на ванадий (1%), високо съдържание на кобалт (8%) и твърдост на термична обработка от 67-70HRC.Въпреки това, специални методи за термична обработка също са приети за получаване на твърдост 67-68HRC, което подобрява ефективността на рязане (особено периодично рязане) и подобрява устойчивостта на удар.Кобалтовата бързорежеща стомана може да бъде направена в различни инструменти, които могат да се използват за рязане на трудни за обработка материали с добър ефект.Поради доброто си смилане, той може да бъде направен в сложни инструменти, които се използват широко в международен план.Китай обаче изпитва недостиг на кобалтови ресурси, а цената на кобалтовата бързорежеща стомана е скъпа, около 5-8 пъти по-висока от тази на обикновената бързорежеща стомана.
Поради това Китай е разработил алуминиева високоскоростна стомана.Класовете алуминиева бързорежеща стомана са W6Mo5Cr4V2Al (известен също като 501 стомана), W6Mo5Cr4V5SiNbAl, W10Mo4Cr4VAL (известен също като 5F6 стомана) и т.н., а елементите от алуминий (Al), силиций (Si), ниобий (Nb) са главно добавен за подобряване на термичната твърдост и устойчивост на износване.Подходящ е за ресурсите на Китай и цената е ниска.Твърдостта на топлинна обработка може да достигне 68HRC, а твърдостта на топлина също е добра.Въпреки това, този вид стомана е лесна за окисляване и обезвъглеродяване, а нейната пластичност и смилаемост са малко лоши, което все още трябва да се подобри.
Време на публикуване: 24 февруари 2023 г