HSS، High SpeedSteel، نوعی ابزار ابزار است که وقتی وارد صنعت ابزار می شوم بیشتر با آن تماس می گیرم.بعداً فهمیدیم که فولاد پرسرعتی که در آن زمان استفاده می کردیم را باید «فولاد پرسرعت معمولی» نامید و خواص بهتری هم از آن دارد، مانند فولاد پرسرعت آلومینیومی، فولاد پرسرعت کبالتی و ... که مشخصاً هستند. از نظر ترکیب آلیاژی برتر از آن، یا فولاد پرسرعت متالورژی پودر که از نظر روش ذوب بدیهی است برتر از آن است.البته به اصطلاح «فولاد پرسرعت کم آلیاژی» با عملکرد کمتر نیز وجود دارد.
مواد ابزار فولادی با سرعت بالا عمدتاً از دو جزء اساسی تشکیل شده است:یکی کاربید فلزی (کاربید تنگستن، کاربید مولیبدن یا کاربید وانادیوم) است که به ابزار مقاومت سایش بهتری می دهد.دوم ماتریس فولادی است که در اطراف آن توزیع شده است که باعث می شود ابزار چقرمگی بهتری داشته باشد و توانایی جذب ضربه و جلوگیری از خرد شدن را داشته باشد.
مشخص شده است که اندازه دانه فولاد پرسرعت تأثیر زیادی بر خواص فولاد پرسرعت دارد.اگرچه افزایش مقدار ذرات کاربید فلز در فولاد می تواند مقاومت به سایش مواد را بهبود بخشد، اما با افزایش محتوای آلیاژ، اندازه کاربید و تعداد آگلومراها نیز افزایش می یابد که تأثیر بسیار نامطلوبی بر چقرمگی خواهد داشت. از فولاد، زیرا خوشه های بزرگ کاربید ممکن است به زودی به نقطه شروع ترک تبدیل شوند.بنابراین، کشورهای خارجی خیلی زود تحقیقاتی را برای دنبال کردن دانه های ریز فولاد پرسرعت انجام داده اند.
در اواخر دهه 1960، فرآیند تولید فولاد سریع متالورژی پودر با موفقیت در سوئد توسعه یافت و در اوایل دهه 1970 وارد بازار شد.این فرآیند می تواند عناصر آلیاژی بیشتری را بدون آسیب رساندن به استحکام، چقرمگی یا سنگ زنی مواد به فولاد پرسرعت اضافه کند، به طوری که ابزار با سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا، بتواند ضربه برش را جذب کند و برای پردازش با سرعت بالای برش مناسب باشد. و پردازش برش متناوب را می توان انجام داد.با این حال، چقرمگی خوب فولاد پرسرعت را با مقاومت بالای کاربید سیمانی در برابر سایش ترکیب می کند.با توجه به توزیع ریز و یکنواخت ذرات کاربید در فولاد پرسرعت متالورژی پودر، استحکام و چقرمگی آن در مقایسه با فولاد پرسرعت معمولی با محتوای کاربید یکسان بسیار بهبود یافته است.با این مزیت، ابزارهای فولادی پرسرعت متالورژی پودر برای مواقع ماشینکاری با ضربه برش زیاد و سرعت حذف فلز بالا (مانند برش خمشی، برش متناوب و غیره) بسیار مناسب هستند.علاوه بر این، از آنجایی که استحکام و چقرمگی فولاد پرسرعت متالورژی پودری با افزایش محتوای کاربید فلز تضعیف نمی‌شود، تولیدکنندگان فولاد می‌توانند مقدار زیادی عناصر آلیاژی را برای بهبود عملکرد مواد ابزار به فولاد اضافه کنند.در عین حال، از آنجا که منابع تنگستن (W) منابع استراتژیک هستند و کاربیدهای سیمانی مدرن در مقادیر زیادی از منابع تنگستن استفاده می‌کنند، فولاد پرسرعت با تنگستن پایین به جهت تحقیق و توسعه فولاد پرسرعت تبدیل شده است.فولاد پرسرعت حاوی کبالت (HSS-Co) به تعداد زیادی در کشورهای خارجی توسعه یافته است.بعداً در سطح بین‌المللی مشخص شد که فولاد پرسرعت حاوی کبالت با محتوای بیش از ۲ درصد کبالت، فولاد پرسرعت با کارایی بالا (HSSE) است.کبالت همچنین نقش آشکاری در بهبود عملکرد فولاد پرسرعت دارد.این می تواند کاربیدها را به حل شدن بیشتر در ماتریس در هنگام خاموش کردن و گرم کردن تشویق کند و از سختی ماتریس بالا برای بهبود مقاومت در برابر سایش استفاده کند.فولاد با سرعت بالا دارای سختی خوب، سختی حرارتی، مقاومت در برابر سایش و آسیاب پذیری است.میزان کبالت فولادهای پرسرعت معمولی کبالت در جهان معمولاً 5 و 8 درصد است.به عنوان مثال، W2Mo9Cr4VCo8 (با نام تجاری آمریکایی M42) با محتوای کم وانادیوم (1٪)، محتوای کبالت بالا (8٪) و سختی عملیات حرارتی 67-70HRC مشخص می شود.با این حال، روش های عملیات حرارتی ویژه نیز برای به دست آوردن سختی 67-68HRC، که عملکرد برش آن را بهبود می بخشد (به ویژه برش متناوب) و چقرمگی ضربه را بهبود می بخشد.فولاد پرسرعت کبالت را می توان به ابزارهای مختلفی تبدیل کرد که می توان از آنها برای برش مواد دشوار ماشین کاری با اثر خوب استفاده کرد.به دلیل عملکرد خوب آسیاب کردن، می توان آن را به ابزار پیچیده ای تبدیل کرد که به طور گسترده در سطح بین المللی استفاده می شود.با این حال، چین از نظر منابع کبالت کمبود دارد و قیمت فولاد پرسرعت کبالت گران است، حدود 5 تا 8 برابر فولاد پرسرعت معمولی.
بنابراین، چین فولاد پرسرعت آلومینیومی را توسعه داده است.گریدهای فولاد پرسرعت آلومینیومی عبارتند از W6Mo5Cr4V2Al (همچنین به عنوان فولاد 501 شناخته می شود)، W6Mo5Cr4V5SiNbAl، W10Mo4Cr4VAL (همچنین به عنوان فولاد 5F6 نیز شناخته می شود) و غیره، و آلومینیوم (Al)، سیلیکون (Si)، عناصر نیوبیوم (Nb) هستند. برای بهبود سختی حرارتی و مقاومت در برابر سایش اضافه شده است.برای منابع چین مناسب است و قیمت آن پایین است.سختی عملیات حرارتی می تواند به 68HRC برسد و سختی حرارتی نیز خوب است.با این حال، این نوع فولاد به راحتی اکسید می شود و کربن زدایی می شود، و انعطاف پذیری و آسیاب پذیری آن کمی ضعیف است، که هنوز نیاز به بهبود دارد.
زمان ارسال: فوریه-24-2023