Быстрорежущая сталь инструментальная сталь
Быстрорежущая сталь является подмножеством инструментальных сталей, широко используемых в насадках и режущем инструменте. Они часто используется в рабочих пилах и сверлах. Они превосходят высоко углеродистые стали, инструменты широко используются и могут выдерживать более высокие температуры, не теряя своего свойства (твердости). Это свойство позволяет осуществлять процесс резания быстрее, чем высокоуглеродистые стали, отсюда и название быстрорежущие стали. При работе в комнатной температуре, обычно рекомендуется термическая обработка, HSS классы обычно проявляют высокую твердость (свыше HRC 60) и высокую стойкость к истиранию (как правило, это связано с ванадиевым содержанием которое часто используется в HSS) по сравнению с общим содержанием углерода инструментальных сталей.
История
Несмотря на развитие современных быстрорежущей стали их использование началось во второй половине 19-го века, существует документальное свидетельство подобного сорта стали, производимой ранее. Они включают в себя закаленные стали в Китае в 13 веке до нашей эры, булат стали производятся в Индии около 350 г. до н.э. и производство в Дамаске и японские слоистые лезвия 540г н.э. и 900 г. н.э..
В 1868 году английский металлург Роберт Forester Mushet разработал Mushet стали, которые считаются предшественниками современной быстрорежущей стали. Они состояли из 2% углерода (C), 2,5% марганца (Mn), и 7% вольфрама (W). Основным преимуществом этой стали было то, что они закаленные, когда воздух охлаждается от температуры, при которой большинство сталей должны были гасится для закаливания. В течение следующих 30 лет наиболее изменением стала замена марганца (Mn) с вольфрамом (W).
В 1899 и 1900 году, Фредерик Уинслоу Тейлор и Maunsel Белый, работая с командой помощников в компании Bethlehem Steel в Вифлееме, штат Пенсильвания, США, провели серию экспериментов с термической обработкой существующих высококачественных инструментальных сталей, таких как Mushet сталь. нагревая их до значительно более высоких температурах, что, как правило, считается желательным в металургической отрасли. Их эксперименты были характерны научным иследованием в том, что различные комбинации были изготовлены и испытаны, не считаясь с общепринятым или алхимическим рецептам, а и с подробным записями должны храниться в каждой партии. В результате был произведен процесс термической обработки, который превратил существующие сплавы в новый вид стали, который может сохранять свою твердость при высоких температурах, что позволяет работать на гораздо более высоких скоростях, и каналах и глубины резания при обработке.
Быстрорежущие стали
Быстрорежущие стали относится к многокомпонентных сплавам системы, где представлены компоненты хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, или кобальта. Как правило, компоненты присутствует в избытке 7%, наряду с более чем 0,60% углерода. (Тем не менее, их легирование не только придают жесткости сохраняя свойства, они также требуют соответствующей высокотемпературной термической обработки).
Кроме того около 10% вольфрама и молибдена в общей сложности максимально эффективно твердость и прочность сталей высокой скоростью и сохраняет эти свойства при высоких температурах которые генерируются при резке металлов.
Быстрорежущей стали в вольфрамо-молибденового серии. Карбиды в нем малы и равномерно распределены. Сталь имеет высокую износостойкость. После термообработки, твердость такая же, но его прочность при изгибе может достигать 4700 МПа, и ее прочность и термопластичность выше на 50%. Это обычно используется для изготовления различных инструментов, таких, как сверла, метчики и развертки. Его чувствительность обезуглероживания немного высоки.
Молибден является высокой скорости легированной стали с дополнительными 8% кобальта. Сталь широко используется в производстве металлов из-за ее превосходной твердости по сравнению с более традиционными быстрорежущими сталями, что обеспечивает более короткий цикл в производственных средах за счет более высокой скорости резки, или с увеличением времени между инструментом изменения. Сталь также менее склонна к сколам при использовании для прерывистого резания и имеет меньшею стоимость по сравнению с тем же инструментом из карбида. Инструмент сделан из кобальта-подшипников быстрорежущей стали часто могут быть обозначены буквами HSS-Co.
Инструменты из быстрорежущей стали
Для увеличения срока службы инструменты из быстрорежущей стали иногда покрываются специальным покрытием. Одним из таких покрытий TiN ( нитрид титана). Большинство покрытий как правило, увеличивают твердость инструмента и/или смазывающие. Покрытие позволяет переднею часть инструмента чисто проходит через материал, не имея материальной к нему. Покрытие также помогает снизить температуру, связанные с процесса резки и увеличивает срок службы инструмента.
Основное применение быстрорежущей стали продолжает находиться в производстве различных режущих инструментов: сверла, протяжки,фрезы, насадки, зубчатые ножи, резцы, пилы и т.д.
Быстрорежущая сталь также используется на рынке в хороших ручных инструментах, где относительна хорошая ударная вязкость при высокой твердости, в сочетании с высокой стойкости к истиранию, сделали их пригодными для применения при низкой скорости требующих прочных острые края лезвия, такие как стамески, зубила, ножи, мечи.
