Фактические характеристики сплавов выясняются как практическим путем, так и с использованием статистических методов. Например, сталь марки M35, которая является аналогом стальной марки Р6М5К5, идеально подходит для обработки жаропрочных и высокопрочных сталей. Следует отметить, что в процессе работы происходит значительный нагрев режущей кромки, противостояние которому и является одним из основных предназначений лигатуры.
Все что нужно знать о HSS стали за 10 минут
Если вы хотите получить полное представление о материале с обозначением HSS (или ХСС), а также о его применении и характеристиках, вы найдете всю необходимую информацию в нашей статье. Мы подготовили детальное описание этих сталей, их расшифровки и основные характеристики.
HSS включает в себя множество материалов, которые используются для производства режущих инструментов в большом спектре областей — от сверл и ножей до фрез и специализированных изделий.
Сталь HSS внедрена в странах Западной Европы и США практически с конца 19 века. Узнать причины ее востребованности вы сможете, прочитав нашу статью.
Что такое сталь HSS
Сталь HSS, сокращенно от английского термина “High Speed Steel” (быстрорежущая сталь), представляет собой целую группу твердосплавных материалов, обладающих уникальными технологическими свойствами. Ключевой характеристикой этих сталей является высокое содержание углерода (C), вольфрама (W), молибдена (Mo) и хрома (Cr). В результате этого твердость этих сплавов достигает значений в 63-64 HRC.
Для сравнения, плотность обычных плоскогубцев не превышает 50 HRC, а гаечных ключей — 52 HRC.
Основное назначение быстрорежущих сталей заключается в резании прерывистого типа. В отличие от других видов быстрорежущих сталей, их рекомендуется использовать на пониженных скоростях. Одним из главных достоинств данных материалов является высокая прочность вместе с доступной ценой на готовую продукцию.
Что такое сталь HSS
Аббревиатура HSS формируется от английского «High Speed Steel», что переводится как «быстрорежущая сталь». Этот материал широко используется в производстве различных инструментов для работы с металлическими изделиями. Процесс производства часто включает классическую разливку в слитки, последующую прокатку и проковку. Вместе с тем, может применяться порошковый метод, в рамках которого жидкая сталь распыляется в азотной среде.
Сплавы HSS относятся к группе высокоуглеродистых материалов, некоторые марки которых содержат вольфрам в определенных количествах. Твердость инструментов, изготовленных из таких материалов, колеблется в пределах 62-64 единиц по шкале HRC.
Изделия, выполненные из быстрорежущей стали, обладают повышенной прочностью и могут быть найдены в доступном ценовом сегменте.
Область применения быстрорежущих сталей
Состав материала определяет область его применения и рабочие характеристики. Инструменты, изготовленные из данного метала, рассчитаны на длительный срок эксплуатации.
- Изготавливаются сверла с сложной формой и конструкцией, получаемые методом литья;
- Производятся режущие кромки резцов, которые имеют повышенную износостойкость;
- Формируются напайки для режущего инструмента;
- Изготавливаются фрезы, зенкеры, метчики, плашки, ножи и пильные полотна.
Характеристики
Рассмотрим общие характеристики современных металлов, входящих в группу HSS.
- Для рассматриваемого сырья характерна высокая горячая твердость при температурах до 500-600 градусов Цельсия. Современные сплавы быстрорежущего типа способны сохранять высокую твердость даже в условиях сильного нагрева режущей кромки.
- Стали этой группы характеризуются красностойкостью до 4-х часов. Эта уникальная черта подтверждает, что материал может долгое время выдерживать воздействие высоких температур, сохраняя при этом свою прочность. Химические элементы, такие как кобальт, хром, молибден, вольфрам и ванадий, содержащиеся в сплавах HSS, позволяют режущим кромкам выдерживать температуру до 600 и даже 650 градусов Цельсия.
- Материал обладает эффективным сопротивлением разрушению. Современные эксперты по быстрорежущим сталям отмечают, что такие сплавы устойчивы к хрупким разрушениям режущих кромок. Сверла и другие изделия из HSS-сплавов могут выдерживать значительные нагрузки при резке, а также высокие подачи и большие глубины обработки.
Виды
Существует три основных подтипа рассматриваемой стали: вольфрамовые, молибденовые и высоколегированные сплавы. Каждая из этих категорий обладает своими уникальными характеристиками, а также дополнительными подтипами с особыми особенностями.
Вольфрамовые
Вольфрамовая категория HSS сталей представлена четырьмя подтипами металлов – Т1, Т2, Т3, Т15. Наличие вольфрама в этих сплавах обеспечивает их красностойкость, что позволяет сохранять твердость и остроту режущих кромок даже при воздействии высоких температур.
- T1. Этот сплав отличается повышенной прочностью и стойкостью к износу. Чаще всего его используют для производства высококачественных сверл и другого инструмента, предназначенного для обработки легированных и углеродистых металлов.
- T2. В составе этого сплава содержится 2% ванадия. Из T2 изготавливаются чистовые и получистовые сверла, предназначенные для обработки среднелегированной стали.
- Т3. Этот материал выступает аналогом марки Р18К5Ф2. Он содержит такие химические элементы, как вольфрам — 18%, кобальт — 5%, и ванадий — 2%. Инструмент, изготовленный из этого сплава, отличается повышенной износостойкостью и жесткостью, но ему свойственна несколько сниженная шлифуемость.
В основном сверла марки Т3 применяются для работы с заготовками из коррозионно-устойчивых и жаропрочных металлов.
- Т15. Этот сплав включает в себя вольфрам, ванадий и кобальт. Инструменты, изготовленные из материала данной марки, имеют отличную прочность и не подвержены быстрому износу.
Молибденовые
Данная группа быстрорежущих металлов широко распространена. В сплавах молибденового типа также присутствуют такие компоненты, как кобальт и вольфрам.
Из молибденовых материалов, отмеченных марками выше М41, изготавливаются продукты, которые способны сохранять высокие показатели твердости в условиях обработки при повышенных температурах.
Инструменты, обладающие хорошей ударной вязкостью при низких температурах, также производятся из молибденового сплава, но после соответствующей термообработки.
Рассмотрим несколько конкретных марок молибденовых быстрорежущих сплавов.
- М1. Этот сплав содержит 8% молибдена. Сверла, отлитые из данного материала, обладают высокой гибкостью и способностью перенаправлять большие нагрузки.
- М2. В состав сплава входят как вольфрам, так и молибден. Этот материал отличается высокой прочностью и теплоустойчивостью.
- М3. Данный сплав содержит 3% ванадия. Инструменты, производимые из нее, обладают стойкостью к шлифованию.
- М7. Рассматриваемая марка содержит комбинацию ванадия, вольфрама и молибдена. Она подходит для производства сверл, предназначенных для работы с твердыми материалами и металлами с толстыми стенками.
- М35. Этот материал имеет 5% кобальта с молибденом и вольфрамом, а также незначительные количества никеля, марганца и кремния. Основное преимущество состоит в его высокой вязкости, отличной шлифуемости, тепловой стойкости и сопротивляемости износу.
Другие важные аспекты, которые могут вас заинтересовать
“PM” в HCS-PM не связано с традиционными составляющими быстрорежущей стали; это обозначает уникальный производственный процесс. В рамках этого метода расплавленная сталь подвержена атомизации с использованием азота, что приводит к созданию порошковой формы. Этот порошок затем обрабатывается методом горячего изостатического прессования (HIP), после чего формируется при помощи проковки и прокатки, схоже с традиционным производственным процессом стали. Преимущества HCS-PM заключаются в более равномерном и тонком распределении карбидов, твердых компонентов в стали. Это делает материал более простым для обработки, сохраняя при этом устойчивость к износу и высокую горячую твердость.
Huaxiao Metal Corporation Limited является надежным партнером и ведущим поставщиком высокоскоростной стали, а также других высококачественных инструментальных сталей. Мы стремимся к качеству и превосходству, и благодаря этому заслужили репутацию первоклассного поставщика в данной отрасли.
Как специализированный поставщик быстрорежущей стали, мы с гордостью представляем разнообразие стальных продуктов, каждый из которых тщательно создан в соответствии с уникальными потребностями наших клиентов. Наш широкий ассортимент, в сочетании с нашим опытом, позволяет нам получать точные решения для различных промышленных секторов.
Наша команда в Huaxiao Metal Corporation Limited понимает важность выбора подходящей инструментальной стали для ваших применений. Как ваш поставщик, мы стремимся предоставить вам лучшие материалы для обеспечения оптимальных характеристик и срока службы ваших инструментов и техники.
На Huaxiao Metal мы не просто считаем себя поставщиком; мы видим себя партнерами в вашем успехе. Наши отношения с вами выходят за пределы простой поставки стали — это касается предоставления решений и экспертизы, помогающих вам достигать ваших целей.
Независимо от того, находитесь ли вы в аэрокосмической, автомобильной или производственной отрасли, вы можете рассчитывать на Huaxiao Metal Corporation Limited как на надежного поставщика высокоскоростной и инструментальной стали. Мы здесь, чтобы обеспечить вашим проектам отличное качество.
Как маркируют сверла
На упаковках сверел, а иногда и на хвостовиках, присутствует маркировка из цифр и букв, обозначающая марку стали, из которой сверло изготовлено. Именно от марки стали зависят ключевые характеристики инструмента:
- твердость — определяет, с какими материалами можно работать;
- износостойкость — время, в течение которого сверло остается острым;
- степень закалки — чем выше, тем более прочным, но и хрупким становится сверло, и тем дольше оно сохраняет остроту.
Для повышения качества стали в ее состав добавляются легирующие элементы: хром, ванадий, молибден и кобальт. Комбинируя эти элементы, разрабатываются разные марки стали.
CS45 (C45)
Иностранная маркировка CS45 и российская С45 обозначают сталь с повышенным содержанием углерода. Она подвержена быстрой коррозии при длительном контакте с влажной средой, но отлично подойдет для сверления дерева, пластика и керамики. Когда сверло из такой стали затупится, его можно заточить самостоятельно на точильном круге.
Заточка сверла на точильном круге
CV
Маркировка CV обозначает нержавеющую сталь с высоким содержанием хрома и ванадия. Сверла из этой стали эффективно применяются для работы с деревом, пластиком и мягкими металлами, такими как медь и алюминий. Однако заточка таких сверел происходит довольно быстро, и режущий край теряет необходимую геометрию, что делает его неудобным для работы, однако, заточить сверло можно без особых проблем.
HCS
Маркировка HCS (high carbon steel) указывает на сталь с высоким содержанием углерода. Эти сверла успешно справляются с обработкой относительно мягких материалов, в основном используется для работы по дереву.
HSS
Маркировка HSS (high speed steel) является общим обозначением высокоуглеродных сталей, известных как быстрорежущие или быстрорезы. Сплавы этой марки обладают высокой твердостью и длительным сроком службы режущей части, что позволяет использовать быстро режущие инструменты для обработки высокопрочных металлов.
HSS-G — данная маркировка используется для сверл, которые предназначены для работы с чугуном, сплавами цветных металлов и металлокерамикой.
HSS-R — это наименее твердые сверла из серии быстрорежущих; они имеют более низкую стоимость, но и меньшую износостойкость. Их лучше использовать для бытовых задач, таких как сверление металлических и пластиковых профилей, а также тонкого листового металла.
M2 (P6M5) — самая популярная марка стали, используемая для инструментов. Из нее изготавливаются высокоточные сверла по металлу, включая ступенчатые сверла. М2 — это западное обозначение, а P6M5 — российское.
HSS-CO (P6M5К5) — это дорогостоящая, высокотвердая и износостойкая сталь, в которой содержится значительное количество кобальта. Сверла из такой стали применяются для работы с особо прочными металлами, включая быстрорежущие.
Резюме
- При выборе сверла учитывайте материал, с которым вам нужно работать: для создания посадочных отверстий под мебельные петли в ДСП или для сверления отверстий под крепеж в кафеле понадобятся разные сверла.
- Спиральные сверла по металлу — самые универсальные, подходящие как для работы с металлом, так и с деревом.
- Копьевидные сверла для кафеля следует использовать на низких оборотах дрели.
- Для бетона стоит использовать специализированные сверла с твердосплавным наконечником.
- Для работы с тонкими сверлами лучше применять компактные инструменты, такие как граверы и аккумуляторные отвертки.
Сверла можно приобретать по отдельности, выбирая необходимый диаметр для текущих задач. Однако все заранее предугадать невозможно, поэтому вместо многократного посещения магазина лучше приобрести готовый набор, содержащий сверла популярных диаметров.
