HSS, High SpeedSteel, on eräänlainen työkalumateriaali, johon otan eniten yhteyttä astuessani työkaluteollisuuteen.Myöhemmin opimme, että tuolloin käyttämäämme nopeaa terästä pitäisi kutsua "tavalliseksi pikateräkseksi", ja siinä on parempia ominaisuuksia kuin se, kuten alumiininen pikateräs, kobolttipikateräs jne., jotka ovat tietysti ylivoimainen seoksen koostumuksen suhteen, tai jauhemetallurginen pikateräs, joka on selvästi parempi sulatusmenetelmän suhteen;Tietenkin on myös niin kutsuttuja "vähäseosteisia pikateräksiä", joiden suorituskyky on heikompi.
Pikaterästyökalumateriaali koostuu pääasiassa kahdesta peruskomponentista:Yksi on metallikarbidi (volframikarbidi, molybdeenikarbidi tai vanadiinikarbidi), joka antaa työkalulle paremman kulutuskestävyyden;Toinen on sen ympärille jakautunut teräsmatriisi, jonka ansiosta työkalulla on parempi sitkeys ja kyky vaimentaa iskuja ja estää sirpaloitumista.
On havaittu, että pikateräksen raekoolla on suuri vaikutus pikateräksen ominaisuuksiin.Vaikka metallikarbidihiukkasten määrän lisääminen teräksessä voi parantaa materiaalin kulutuskestävyyttä, seosainepitoisuuden kasvaessa myös karbidin koko ja agglomeraattien määrä kasvavat, millä on erittäin haitallinen vaikutus sitkeyteen. teräksestä, koska suuret kovametalliklusterit voivat pian muodostua halkeamien alkupisteeksi.Siksi ulkomailla on tehty tutkimusta hyvin varhain jatkaakseen nopean teräksen hienojakoisuutta.
1960-luvun lopulla jauhemetallurgisen nopean teräksen valmistusprosessia kehitettiin menestyksekkäästi Ruotsissa ja se tuli markkinoille 1970-luvun alussa.Tämä prosessi voi lisätä seoselementtejä nopeaan teräkseen vahingoittamatta materiaalin lujuutta, sitkeyttä tai hiotettavuutta, joten työkalu, jolla on korkea kovuus, korkea kulutuskestävyys, voi absorboida leikkausvaikutuksia ja sopii korkean leikkausnopeuden käsittelyyn. ja ajoittaista leikkauskäsittelyä voidaan tehdä.Siinä kuitenkin yhdistyvät nopean teräksen hyvä sitkeys ja kovametallin korkea kulutuskestävyys.Jauhemetallurgisen pikateräksen karbidihiukkasten hienon ja tasaisen jakautumisen ansiosta sen lujuus ja sitkeys paranevat huomattavasti verrattuna tavalliseen nopeaan teräkseen, jossa on sama kovametallipitoisuus.Tämän edun ansiosta jauhemetallurgiset nopeat terästyökalut sopivat erittäin hyvin työstötilanteisiin, joissa on suuri leikkausvoima ja korkea metallinpoistonopeus (kuten taivutusleikkaus, katkonainen leikkaus jne.).Lisäksi, koska metallikarbidipitoisuuden kasvu ei heikennä jauhemetallurgisen pikateräksen lujuutta ja sitkeyttä, teräksen valmistajat voivat lisätä teräkseen suuren määrän seosaineita parantaakseen työkalumateriaalien suorituskykyä.Samaan aikaan, koska volframi (W) -resurssit ovat strategisia resursseja ja nykyaikaiset sementoidut kovametallit käyttävät volframiresursseja suuria määriä, pienvolframista nopeasta teräksestä on tullut nopean teräksen tutkimuksen ja kehityksen suunta.Kobolttia sisältävää pikaterästä (HSS-Co) on kehitetty runsaasti ulkomailla.Myöhemmin kansainvälisesti tunnustettiin, että yli 2 % kobolttia sisältävä pikateräs oli korkean suorituskyvyn suurnopeusteräs (HSSE).Koboltilla on myös ilmeinen rooli nopean teräksen suorituskyvyn parantamisessa.Se voi edistää karbidien liukenemista enemmän matriisiin sammutuksen ja kuumennuksen aikana ja käyttää korkeaa matriisin kovuutta kulutuskestävyyden parantamiseksi.Nopealla teräksellä on hyvä kovuus, lämpökovuus, kulutuskestävyys ja hiovuus.Perinteisen kobolttipikateräksen kobolttipitoisuus maailmassa on yleensä 5 % ja 8 %.Esimerkiksi W2Mo9Cr4VCo8 (amerikkalainen merkki M42) on ominaista alhainen vanadiinipitoisuus (1 %), korkea kobolttipitoisuus (8 %) ja lämpökäsittelyn kovuus 67-70 HRC.Erityisiä lämpökäsittelymenetelmiä käytetään kuitenkin myös 67-68HRC-kovuuden saavuttamiseksi, mikä parantaa sen leikkaustehoa (etenkin ajoittaista leikkausta) ja parantaa iskunkestävyyttä.Kobolttipikateräksestä voidaan valmistaa erilaisia työkaluja, joilla voidaan leikata vaikeasti koneistettavia materiaaleja hyvällä teholla.Hyvän hiontatehonsa ansiosta siitä voidaan tehdä monimutkaisia työkaluja, joita käytetään laajasti kansainvälisesti.Kiinalla on kuitenkin pulaa kobolttivaroista, ja kobolttipikateräksen hinta on kallis, noin 5-8 kertaa tavallista nopeaa terästä korkeampi.
Siksi Kiina on kehittänyt alumiinista nopeaa terästä.Alumiinin pikateräslaadut ovat W6Mo5Cr4V2Al (tunnetaan myös nimellä 501 teräs), W6Mo5Cr4V5SiNbAl, W10Mo4Cr4VAL (tunnetaan myös nimellä 5F6 teräs) jne. ja alumiini (Al), pii (Si), niobium (Nb) elementit ovat pääasiassa lisätty parantamaan lämpökovuutta ja kulutuskestävyyttä.Se sopii Kiinan luonnonvaroihin ja hinta on alhainen.Lämpökäsittelyn kovuus voi saavuttaa 68HRC, ja lämpökovuus on myös hyvä.Tällainen teräs on kuitenkin helppo hapettaa ja hiilenpoistaa, ja sen plastisuus ja hiotettavuus ovat hieman huonoja, mikä vaatii vielä parantamista.
Postitusaika: 24.2.2023