Szybka stal narzędzi

Stalowa stal narzędziowa (HSS), znana również jako stal wiatrowa, biała stal lub ostra stal, ma wyjątkową zdolność do stwardnienia w powietrzu, utrzymując ostrość i wysoką twardość nawet po wygaszaniu. Ta stal jest skomplikowanym stopem zawierającym wolfram, molibden, chrom, wanad i kobalt, z całkowitą zawartością stopu od 10% do 25%.

Jedną z najbardziej niezwykłych cech HSS jest jego zdolność do zachowania wysokiej twardości, z twardością Rockwell (HRC) wynoszącą ponad 60, nawet w warunkach wysokotemperaturowych do 500 ° C. Ten atrybut, znany jako twardość czerwona, odróżnia HSS od stali narzędzi węglowych, które dramatycznie tracą twardość, gdy temperatury przekraczają 200 ° C, co czyni je nieskutecznymi w około 500 ° C. W przeciwieństwie do stali narzędzi węglowych, HSS utrzymuje swoje zdolności do cięcia w wysokich temperaturach, dzięki czemu idealnie nadaje się do narzędzi trawienia.

HSS przechodzi przede wszystkim testowanie metalu i twardości, a nie testowanie wytrzymałości na rozciąganie. Właściwie traktowane ciepłem HSS na bazie molibdenu osiągają twardość Rockwell wynoszącą 63 lub więcej, podczas gdy HSS na bazie kobaltu może przekraczać 65. Stal musi nie wykazywać widocznych wad, takich jak wnęki skurczowe lub płatki, z centralną porowatością zwykle poniżej klasy 1.

Egzaminy metalograficzne koncentrują się na trzech kluczowych aspektach:

1. Dekarburowanie: HSS powinien wykazywać minimalną dekarburowanie, a mikrostruktura musi być wolna od eutektycznego lodowca przypominającego rybkę.
2. Nieprzyjemność węglików: ma to kluczowe znaczenie dla jakości, a dopuszczalny poziom różni się w zależności od zamierzonego zastosowania stali, zwykle wymagając jednolitości poniżej klasy 3.
3. Czerwona twardość: odnosi się to do zdolności narzędzia do przeciwdziałania zmiękczaniu w podwyższonych temperaturach. Praktyczny test obejmuje podgrzewanie stali do 580–650 ° C, utrzymanie przez godzinę i powtarzanie tego cyklu cztery razy przed pomiarem twardości.

Aby uzyskać optymalną wydajność, HSS jest hartowany w temperaturach blisko jego temperatury topnienia, takich jak 1210–1240 ° C dla HSS na bazie wolframu i 1180–1210 ° C dla HSS o wysokim molibdenu. Po mostowaniu ulega temperaturze trzykrotnie w 540–560 ° C. Zwiększenie temperatury wygaszania może jeszcze bardziej poprawić twardość czerwoną.

Zabiegi powierzchniowe, takie jak niskotemperatura cyjankową, nitriding i współarkizowanie siarki azotu, mogą znacznie wydłużyć żywotność narzędzi tnących HSS. Procesy te zwiększają twardość powierzchni i odporność na zużycie, zapewniając, że narzędzia utrzymują wydajność cięcia w porównaniu z dłuższym użyciem.