Содержание
Направляющая из быстрорежущей инструментальной стали
- Джон
Быстрорежущая сталь (HSS) произвела революцию в мире обработки. В SteelPro Group мы специализируемся на предоставлении высококачественных решений HSS, адаптированных под ваши потребности.
Что такое быстрорежущая сталь?
Быстрорежущая сталь — это легированная инструментальная сталь, известная сохранением твердости и износостойкости при повышенных температурах. Классифицируемая на типы на основе вольфрама (серия T), молибдена (серия M) и кобальта (серия K), она демонстрирует исключительную твердость, износостойкость и термостойкость. Обладая превосходной красностойкостью по сравнению с традиционными инструментами из углеродистой стали, она достигает 62-65 HRC после термообработки. В основном используемая в высокоскоростных операциях обработки, она идеально подходит для режущих инструментов, таких как сверла и концевые фрезы.
Почему сталь называется быстрорежущей?
Ее называют «быстрорежущей сталью», потому что она сохраняет свою твердость при высоких скоростях резания, даже при нагревании до температуры около 1100°F (593°C). Эта способность, известная как красностойкость, позволяет ей работать на скоростях, значительно превышающих скорости традиционных углеродистых сталей.
Каковы свойства быстрорежущей стали?
Высокое содержание легирующих элементов: Быстрорежущая сталь содержит смесь таких элементов, как вольфрам, молибден, хром, ванадий и иногда кобальт.
Высокая твердость: После термической обработки HSS обычно достигает твердости в диапазоне 62-65 по шкале Роквелла C (HRC). Она сохраняет свою твердость при повышенных температурах.
Исключительная износостойкость: Содержание карбидов (в основном карбидов вольфрама, молибдена и ванадия) в HSS значительно повышает износостойкость. Она сохраняет режущую кромку намного дольше, чем другие инструментальные стали.
Сбалансированная прочность: HSS имеет хороший баланс между твердостью и прочностью. Хотя она не такая прочная, как холоднодеформируемые инструментальные стали, она прочнее твердосплавных инструментов, которые по сравнению с ними хрупкие.
Относительно высокая стоимость: Быстрорежущая сталь дороже обычной углеродистой стали из-за легирующих элементов и специальной термообработки. Однако стоимость компенсируется ее способностью работать на более высоких скоростях.
Обзор типов и марок быстрорежущей стали
Для удовлетворения разнообразных потребностей в операциях по резке и обработке, HSS классифицируется на несколько категорий на основе легирующих элементов и эксплуатационных характеристик. Ниже приведены основные классификации:
На основе вольфрама (серия T)
Известный высоким содержанием вольфрама, он обеспечивает отличную износостойкость и красностойкость, идеально подходит для высокотемпературных режущих инструментов, таких как фрезы.
- М1: Универсальная быстрорежущая сталь, подходящая для прерывистого резания, обеспечивающая стабильную производительность в различных областях применения.
- М7: N-модифицированная марка быстрорежущей стали с превосходной твердостью, обычно используемая для спиральных сверл и других точных инструментов.
На основе молибдена (серия M)
Благодаря более высокому содержанию молибдена он более экономичен, чем серия T, обеспечивая при этом сопоставимую производительность и широко используется для инструментов общего назначения, таких как сверла и метчики.
- М2: Наиболее широко используемая быстрорежущая сталь, сочетающая в себе прочность, эффективность резания и стоимость, идеально подходит для инструментов общего назначения.
- М2 евро: Разновидность M2 с высоким содержанием углерода, широко используемая в Европе, обеспечивающая немного более высокую твердость при небольшом снижении прочности.
- М3-1: Разработан с повышенным содержанием C и V, что обеспечивает лучшую износостойкость и сохранение свойств в условиях высоких температур.
- М3-2: Имеет более высокие показатели C и V, чем M3-1, что значительно повышает производительность резания и срок службы инструмента.
- М4: Известен высокой износостойкостью благодаря большому объему твердого VC, что делает его идеальным для сложных операций резки.
На основе кобальта (серия K или подгруппа серии M)
Обогащенный кобальтом (например, M35, M42), он обеспечивает превосходную красностойкость и термостойкость, идеально подходит для резки твердых материалов, таких как нержавеющая сталь.
- М35: Улучшенная версия M2, повышающая твердость и красностойкость, широко используемая для режущих инструментов в Европе.
- М42: Сверхбыстрорежущая сталь с высоким содержанием Co, обеспечивающая исключительную твердость и износостойкость, при производстве которой основное внимание уделяется твердости, а не большому количеству VC.
- КПМ Рекс76/М48: высококачественная быстрорежущая сталь PM, предназначенная для длительных производственных циклов, тяжелой обработки и абразивных материалов, обычно используемая для червячных фрез.
Быстрорежущая сталь также включает в себя два уникальных типа:
оценки CPM как CPM M4 и CPM T15, производятся с использованием порошковой металлургии, что обеспечивает однородную микроструктуру, которая повышает износостойкость и прочность. Их передовой производственный процесс делает их более дорогими, но идеальными для высокоточных применений с высокой нагрузкой.
- CPM4: Модификация M4 PM, обеспечивающая превосходную прочность и надежность, особенно при холодной обработке, например, при изготовлении пуансонов и матриц.
- CPMT15: Модификация сплава PM марки T15 со значительно улучшенной прочностью и шлифуемостью, что делает ее популярным выбором для протяжных инструментов.
- PM30: усовершенствованный вариант сплава PM марки M3-2, сочетающий высокую прочность с превосходной эффективностью резания и подходящий для высокопроизводительных применений.
Средне-быстрорежущая сталь содержит меньше вольфрама и молибдена, что делает его более доступным, при этом прочным и жестким. Его часто используют в аэрокосмических и промышленных деталях, где не требуется высокоскоростная резка или экстремальная термостойкость, а предпочтительна более легкая обработка.
- М50: Экономически эффективная промежуточная быстрорежущая сталь, подходящая для таких инструментов, как спиральные сверла и деревообрабатывающее оборудование, где красностойкость не так важна.
Химический состав марок быстрорежущей стали
| Тип | Оценки | С | Мн | Си | Кр | Вт | Мо | В | Ко |
| T-серия | М1 | 0.82 | 0.25 | 0.4 | 3.75 | 1.55 | 8.5 | 1.15 | – |
| M-серия | М2 | 0.85 | 0.25 | 0.3 | 4.15 | 6 | 4.8 | 1.85 | – |
| M-серия | М2 евро | 0.91 | 0.25 | 0.3 | 4 | 6.15 | 4.85 | 1.75 | – |
| M-серия | М3-1 | 1.04 | 0.25 | 0.3 | 3.9 | 5.9 | 4.9 | 2.35 | – |
| M-серия | М3-2 | 1.21 | 0.25 | 0.3 | 4.1 | 6 | 5.5 | 2.9 | – |
| M-серия | М4 | 1.33 | 0.25 | 0.3 | 4.5 | 5.5 | 5.5 | 3.85 | – |
| PM-серия | КПМ М4 | 1.45 | 0.25 | 0.3 | 4.5 | 5.5 | 5.5 | 3.85 | – |
| T-серия | М7 | 1 | 0.3 | 0.4 | 3.6 | 1.6 | 8.55 | 1.9 | – |
| Co-серия | М35 | 0.93 | 0.3 | 0.3 | 4.2 | 6.25 | 5 | 1.9 | 4.9 |
| Co-серия | М42 | 1.08 | 0.3 | 0.45 | 3.85 | 1.5 | 9.5 | 1.2 | 8 |
| Co-серия | КПМ Рекс 76/М48 | 1.55 | 0.2 | 0.4 | 4 | 10 | 5.25 | 3.1 | 9 |
| Int-серия | М50 | 0.83 | 0.3 | 0.3 | 4.1 | 1.15 | 4.5 | 1.05 | – |
| Int-серия | М52 | 0.9 | 0.3 | 0.3 | 4.2 | 1.15 | 4.5 | 1.95 | – |
| PM-серия | CPMT15 | 1.6 | 0.3 | 0.3 | 4.25 | 12.25 | 0.75 | 5 | 5 |
| PM-серия | PM30 | 1.28 | 0.3 | 0.3 | 4.2 | 6.4 | 5 | 3.1 | 8 |
Сравнение характеристик марок быстрорежущей стали
| Оценки | ЧРК | Обрабатываемость |
| М1 | 55 | 65 |
| М2 | 50 | 65 |
| М2 евро | 50 | 65 |
| М3-1 | 40 | 66 |
| М3-2 | 35 | 66 |
| М4 | 35 | 65 |
| CPM4 | 45 | 65 |
| М7 | 45 | 66 |
| М35 | 45 | 65 |
| М42 | 35 | 68 |
| КПМ Рекс76/М48 | 15 | 69 |
| М50 | 65 | 63 |
| CPMT15 | 25 | 67 |
| PM30 | 30 | 67 |
Для чего используется быстрорежущая сталь?
- Сверла
- Концевые фрезы
- Метчики и плашки
- Развертки
- Пильные полотна
- Токарные инструменты
- Зуборезные станки
- Броши
- Удары
Когда была изобретена быстрорежущая сталь?
Быстрорежущая сталь (HSS) была изобретена в 1910 году Фредериком Уинслоу Тейлором и Монселем Уайтом. Это стало прорывом в технологии режущего инструмента. Ниже приводится краткий обзор основных вех в истории быстрорежущей стали.
1868: Роберт Форестер Мушет разработал сталь Мушет, предшественника современной HSS. Она содержала 2% C, 2.5% Mn и 7% W и закалялась при охлаждении на воздухе.
1899–1900: Фредерик Уинслоу Тейлор и Монсель Уайт из Bethlehem Steel улучшили инструментальные стали, такие как сталь Mushet, с помощью экспериментов. Их процесс термообработки позволил стали сохранять твердость при высоких температурах, утроив скорость резания. Это стало процессом Тейлора-Уайта, представленным на Парижской выставке 1900 года.
1910: Первая официально классифицированная быстрорежущая сталь, AISI T1, была представлена и запатентована компанией Crucible Steel Co.
Эпоха Второй Мировой Войны: Нехватка материалов привела к разработке быстрорежущей стали на основе молибдена, такой как AISI M1 и M2, предлагающей экономически эффективные альтернативы быстрорежущей стали на основе вольфрама. Эти марки стали широко использоваться.
Быстрорежущая сталь против углеродистой стали
Если для вас важны долговечность и эффективность резки, то быстрорежущая сталь значительно превосходит углеродистую сталь.
HSS предназначена для высокотемпературных операций, сохраняя свою твердость и режущую способность даже при нагревании до температуры около 1100°F (593°C). Это делает ее идеальной для обработки инструментов, таких как сверла и метчики, особенно на высоких скоростях.
Напротив, углеродистая сталь, хотя и более доступна и проста в заточке, теряет твердость и стойкость режущей кромки при высокой температуре, что ограничивает ее применение только на низких скоростях или ручным инструментом.
Быстрорежущая сталь против карбида
Карбид обеспечивает более высокую производительность для определенных задач. HSS остается универсальным, экономически эффективным вариантом для более широкого спектра применений.
Инструменты из карбида отлично подходят для высокоскоростной, высокоточной обработки и могут резать более твердые материалы с превосходной износостойкостью. Однако карбид является хрупким, что делает его менее подходящим для прерывистых резов или ударопрочных операций.
С другой стороны, HSS более прочная и щадящая, что делает ее идеальной для инструментов общего назначения и применений, требующих прочности при нагрузках.
Сотрудничество с SteelPro Group для обеспечения совершенства в области быстрорежущей стали
SteelPro Group стремится поставлять высококачественную продукцию HSS и экспертное руководство, чтобы помочь вам достичь ваших целей. Если вы обновляете свои инструменты или планируете новые проекты, свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как наши решения могут изменить ситуацию. Давайте вместе построим ваш успех!
