Cos'è l'acciaio per utensili ad alta velocità: proprietà chiave e applicazioni

Comprensione dell'acciaio per utensili ad alta velocità

L'acciaio per utensili ad alta velocità (HSS) è una speciale lega di acciaio che è altamente indurita, resistente all'usura e resistente al calore. HSS, brevettato nel 1898 da F.W. Taylor e M. Bianco, ha permesso all'industria degli utensili da taglio di continuare a tagliare senza perdere l'efficacia a temperature precedentemente ritenute intollerabili. Gli HSS comprendono alcuni dei pochi materiali che mantengono la loro durezza fino a temperature molto elevate (la capacità di trattenere la durezza a temperature elevate è chiamata durezza rossa) che consente agli strumenti HSS di tagliare significativamente più rapidamente rispetto agli utensili da taglio comparabili fatti di acciaio al carbonio.

Proprietà chiave dell'acciaio per utensili ad alta velocità

Resistenza alla durezza e all'usura

HSS mostra la durezza Rockwell (HRC) superiore a 60 ad alte temperature (non più di 500 ° C). Questa proprietà di HSS lo fa rimanere acuto e dura anche dopo l'estinzione. HSS ha una grande capacità di resistenza all'usura che è il fattore chiave che li trattiene in forme esatte e bordi affilati sull'uso prolungato. Ecco perché è perfetto per produrre utensili da taglio come esercitazioni, fresate, alesatori, rubinetti e bocce.

Resistenza al calore

La caratteristica più notevole di HSS è che mantiene la durezza ad alte temperature - fino a 500 ° C. In effetti, quando la temperatura è superiore a 200 ° C, gli acciai per utensili in carbonio iniziano a perdere durezza grezzo e non saranno utili a circa 500 ° C mentre HSS mantiene la sua capacità di taglio. Ciò dà anche un ruolo importante nelle operazioni ad alta velocità e taglio a caldo.

Tenacità

Turlità di qualità di HSS, nonostante la sua alta durezza. Ha un'eccezionale impatto e resistenza alle vibrazioni per evitare la rottura. Questa proprietà è fondamentale per evitare danni involontari agli strumenti mentre si opera in applicazioni gravi come strumenti di formazione fredda e calda come bastoncini e pin per i processi di forgiatura, timbratura e estrusione.

Stabilità dimensionale

L'HSS può resistere alle alterazioni dimensionali durante un metodo di trattamento termico come tempra e tempera. Sperimenta una variazione ridotta ma una forma e una dimensione precisa, una caratteristica che è la chiave per la produzione di stampo e calibro di precisione. Ha pochissimi aumento o riduzione delle dimensioni senza perdere forme e dimensioni personalizzate, che è estremamente utile nella produzione di stampi di precisione e misurazione dello strumento.

Processo di produzione di acciaio per utensili ad alta velocità

La produzione di acciaio per utensili ad alta velocità prevede diversi complessi processi volti a raggiungere le proprietà meccaniche desiderate.

Scioglimento e casting

All'inizio, i materiali di base vengono fusi in arco elettrici o forni di induzione. Il metallo fuso risultante viene quindi continuamente gettato in lingotti o billette. Una grande attenzione è prestata alla distribuzione appropriata di elementi legati nella matrice in acciaio. Gli elementi di lega vengono introdotti nella matrice in acciaio e l'assistenza speciale fornisce la distribuzione uniforme degli elementi legati.

Metallurgia in polvere

Powder Metallurgy (PM) è un importante passo avanti nella produzione di HSS con proprietà migliorate rispetto agli acciai convenzionali. Il PM è il processo di produzione di polveri sottili mediante atomizzazione, compattando le polveri ad alta pressione e sinterizzazione ad alte temperature. Il PM HSS ha una durezza eccezionale causata da microstruttura uniforme e distribuzione uniforme in carburo molto fine.

Trattamento termico

Il processo di riscaldamento seguito da un raffreddamento migliora l'acciaio per utensili ad alta velocità mediante la variazione, la resistenza e la resistenza all'usura per soddisfare le esigenze di un'applicazione, e questo è un passaggio critico (e inseparabile in quanto è un processo sequenziato; prima spegnere e poi temprare)). Ancora una volta, il trattamento termico è un processo chiave per ottimizzare le caratteristiche delle prestazioni dell'acciaio per utensili ad alta velocità che consente di adattarsi alla durezza, alla tenacità e alla resistenza all'usura per essere adattate alle esigenze di particolari applicazioni che utilizzano una combinazione di passaggi di tempra e tempra.

Composizione chimica di acciaio per utensili ad alta velocità

L'acciaio per utensili ad alta velocità (HSS) è una lega avanzata che include una gamma di importanti elementi legati, ognuno che offre la sua caratteristica a HSS. Una conoscenza di base della composizione chimica di HSS è necessaria per capire come si comportano le sue proprietà e per cosa può essere utilizzata. Composizione chimica di HSS per comprendere le caratteristiche delle prestazioni e gli usi di HSS

I componenti primari dell'acciaio per utensili ad alta velocità includono tungsteno, molibdeno, cromo, vanadio e cobalto. Questi elementi svolgono un ruolo fondamentale nella definizione delle proprietà di HSS:

• Tungsteno (W):Migliora la durezza e la resistenza al calore, contribuendo in modo significativo alla durezza rossa dell'HSS.
• Molibdeno (MO):Fornisce benefici simili al tungsteno ma a un costo inferiore, migliorando la tenacità e la resistenza all'usura.
• Chromium (CR):Aumenta la durezza e la resistenza alla corrosione, migliorando al contempo la capacità dell'acciaio di indurirsi in aria.
• Vanadio (V):Raffina le dimensioni del grano e aumenta la resistenza all'usura formando carburi duri.
• Cobalt (CO):Aumenta la durezza calda e la resistenza a temperature elevate, rendendolo ideale per applicazioni di taglio ad alta velocità.

Applicazioni in acciaio per utensili ad alta velocità promispeciale

Acciaio per utensili ad alta velocità promispeciale è rinomato per la sua versatilità in vari settori industriali. Le sue proprietà uniche lo rendono indispensabile in numerose applicazioni in cui le prestazioni in condizioni estreme sono fondamentali.

Utensili da taglio

L'acciaio per utensili ad alta velocità è ampiamente utilizzato in utensili da taglio come bit di perforazione, fresate, alesatrici, rubinetti e bocce. Manterrà il suo vantaggio a temperature più elevate, consentendo agli strumenti di durare più a lungo, eseguendo in modo affidabile per periodi di tempo più lunghi. Pertanto, HSS diventa indispensabile nelle industrie in cui la lavorazione di precisione è un requisito. Tali proprietà rendono HSS un materiale straordinario nei settori manifatturieri che necessitano di un lavoro di finitura accurato.

Strumenti di formazione fredda e calda

HSS si distingue nel campo degli strumenti di formazione fredda e calda a causa del suo carico di impatto e della tenacità della fatica termica. L'HSS impartisce la forza e la stabilità dimensionale a muore e pugni utilizzati nella forgiatura e processi di estrusione. Queste funzionalità garantiscono un lavoro efficace nonostante le condizioni di lavoro estreme.

Cuscinetti ad alta temperatura

Gli HSS hanno persino applicazioni in macchine a velocità non alta come cuscinetti ad alta temperatura, in cui è necessaria una resistenza di usura molto buona e la condizione di lavoro è a una temperatura relativamente alta. Poiché mantiene l'integrità strutturale, è una buona opzione per i componenti che sopportano forze di attrito significative. A causa della sua capacità di conservare la sua struttura, è ideale per le parti soggette a forze ad alta attrito.

Industrie automobilistiche e aerospaziali

L'acciaio per utensili ad alta velocità è ampiamente utilizzato in industrie automobilistiche e aerospaziali dove i componenti critici devono resistere a molti stress e condizioni estreme. Le esercitazioni HSS hanno aumentato la produzione mantenendo la precisione per periodi di utilizzo più lunghi. HSS. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, gli HS sono indispensabili in applicazioni aerospaziali come la produzione di pale della turbina o altri processi di produzione di componenti ad alto stress, dove è richiesta l'affidabilità.

In breve e semplicemente, la composizione chimica per lo sviluppo gioca insieme a applicazioni generali che chiariscono la prominenza di Promispeciale l'acciaio per utensili ad alta velocità in vari campi di applicazione per restamente restanti si aggrappati da materiali di applicazione convenzionali come acciai di carbonio o altre leghe convenzionali per mantenere l'importanza industriale per i materiali che sono in grado di sostenere in condizioni operative estreme mentre ricevono prestazioni ottimali continuamente durante un periodo di tempo.