Быстрорежущая сталь. Hss сталь
Быстрорежущая сталь - это... Что такое Быстрорежущая сталь?
Быстроре́жущие ста́ли — легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.
Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению, твёрдостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью.
Высоким сопротивлением разрушению и твердостью в холодном состоянии обладают и углеродистые инструментальные стали. Однако инструмент из них не в состоянии обеспечить высокоскоростные режимы резания. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали.
Истории создания
Сверло с покрытием из нитрида титанаДля обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин[1].
Барьер этот удалось преодолеть после того, как в 1858 году Р. Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Спустя десять лет Мюшетт изготовил новую сталь, получившую название самокалки. Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Через три года на заводе Самуэля Осберна в Шеффилде началось производство мюшеттовой стали. Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла — 7,5 м/мин.
Спустя сорок лет на рынке появилась быстрорежущая сталь американских инженеров Тэйлора и Уатта. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин. Эта сталь стала прообразом современной быстрорежущей стали Р18.
Еще через 5—6 лет появилась, сверхбыстрорежущая сталь, допускающая скорость резания до 35 м/мин. Так, благодаря вольфраму было достигнуто повышение скорости резания за 50 лет в семь раз и, следовательно, во столько же раз повысилась производительность металлорежущих станков.
Дальнейшее успешное использование вольфрама нашло себе применение в создании твердых сплавов, которые состоят из вольфрама, хрома, кобальта. Были созданы такие сплавы для резцов, как стеллит. Первый стеллит позволял повысить скорость резания до 45 м/мин при температуре 700—750 °C. Сплав видиа, выпущенный Круппом в 1927 году, имел твердость по шкале Мооса 9,7—9,9 (твердость алмаза равна 10).
В 1970-х годах в связи с дефицитом вольфрама быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5, которая в свою очередь вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.
Характеристики быстрорежущих сталей
Горячая твердость
Твердость инструментальных сталей при повышенных температурах[2]На рисунке приведены кривые, характеризующие твердость углеродистой и быстрорежущей инструментальных сталей при повышенных температурах испытаний. При нормальной температуре твердость углеродистой стали даже несколько выше твердости быстрорежущей стали. Однако, в процессе работы режущего инструмента, происходит интенсивное выделение тепла. При этом до 80 % выделившегося тепла уходит на разогрев инструмента. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость.
После нагрева до 200 °C твердость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали.
Красностойкость
Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. То есть насколько длительное время закаленная и отпущенная сталь будет сопротивляться разупрочнению при разогреве.
Существует несколько характеристик красностойкости. Приведем две из них.
Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени.
Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижении горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой. Опытами установлено, что режущие свойства теряются при твердости 50 HRC при температуре резання, что соответствует примерно 58 HRC при комнатной. Отсюда красностойкость характеризуется температурой отпуска, при которой за 4 часа твердость снижается до 58 HRC (обозначение K4р58).
У7, У8, У10, У12 | 150—160 | 1 | 63 |
Р9 | 580 | 4 | |
У7, У8, У10, У12 | 200—220 | 1 | 59 |
Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18 | 620—630 | 4 |
Сопротивление разрушению
Кроме «горячих» свойств от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразумевается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (более 60 HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому механизму. Прочность таких высокотвердых материалов обычно определяют как сопротивление разрушению при изгибе призматических, не надрезанных образцов, при статическом (медленном) и динамическом (быстром) нагружении. Чем выше прочность, тем большее усилие может выдержать рабочая часть инструмента, тем большую подачу и глубину резания можно применить, и это увеличивает производительность процесса резания.
Химический состав быстрорежущих сталей
Р0М2Ф3 | 1,10—1,25 | 3,8—4,6 | — | 2,3—2,9 | 2,6—3,3 | — |
Р6М5 | 0,82—0,90 | 3,8—4,4 | 5,5—6,5 | 4,8—5,3 | 1,7—2,1 | < 0,50 |
Р6М5Ф2К8 | 0,95—1,05 | 3,8—4,4 | 5,5—6,6 | 4,6—5,2 | 1,8—2,4 | 7,5—8,5 |
Р9 | 0,85—0,95 | 3,8—4,4 | 8,5—10,0 | < 1,0 | 2,0—2,6 | — |
Р18 | 0,73—0,83 | 3,8—4,4 | 17,0—18,5 | < 1,0 | 1,0—1,4 | < 0,50 |
Изготовление и обработка быстрорежущих сталей
Быстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом)[2]. Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется степенью ее прокованности. При недостаточной проковке изготовленной классическим способом стали наблюдается карбидная ликвация.
При изготовлении быстрорежущих сталей распространенной ошибкой является подход к ней как к «самозакаливающейся стали». То есть достаточно нагреть сталь и охладить на воздухе, и можно получить твердый износостойкий материал. Такой подход абсолютно не учитывает особенности высоколегированных инструментальных сталей.
Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.
Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих добавок в α-железе, но не приводит к росту зерна.
После закалки в стали остается 25—30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным. Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском[2]. При обработке стали холодом ее охлаждают до −80…−70 °C, затем проводят отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение» проводят по 2—3 раза. В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточного аустенита, однако полностью избавиться от него не получается.
Принципы легирования быстрорежущих сталей
Высокая твердость мартенсита объясняется растворением углерода в α-железе. Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида. Пока выделившиеся карбиды еще находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается. Но если температуру отпуска поднять выше 200 °C, происходит рост карбидных выделений, и твердость падает.
Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно ее легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов. Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красностойкость скачкообразно возрастает. Это обусловлено тем, что специальный карбид выделяется из мартенсита и коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов. Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °C.
Таким образом, красностойкость создается легированием стали карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием) в таком количестве, при котором они связывают почти весь углерод в специальные карбиды и эти карбиды переходят в раствор при закалке. Несмотря на сильное различие в общем химическом составе, состав твердого раствора очень близок во всех сталях, атомная сумма W+Mo+V, определяющая красностойкость, равна примерно 4 % (атомн.), отсюда красностойкости и режущие свойства у разных марок быстрорежущих сталей близки. Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, превосходит по режущим свойствам остальные стали (он повышает красностойкость), но кобальт очень дорогой элемент.
Маркировка быстрорежущих сталей
В советских и российских марочниках сталей марки быстрорежущих сталей обычно имеют особую систему обозначений и начинаются с буквы «Р» (rapid — скорость). Связанно это с тем, что эти стали были изобретены в Англии, где такую сталь называли «rapid steel». Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы, буква В пропускается). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS (High Speed Steel).
Применение
В последние десятилетия использование быстрорежущей стали сокращается в связи с широким распространением твёрдых сплавов. Из быстрорежущей стали изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, свёрла, фрезы небольших диаметров) В токарной обработке резцы со сменными и напайными твердосплавными пластинами почти полностью вытеснили резцы из быстрорежущей стали.
По применению отечественных марок быстрорежущих сталей существуют следующие рекомендации.
- Сталь Р9 рекомендуют для изготовления инструментов простой формы не требующих большого объема шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов. (резцов, фрез, зенкеров).
- Для фасонных и сложных инструментов (для нарезания резьб и зубьев), для которых основным требованием является высокая износостойкость, рекомендуют использовать сталь Р18 (вольфрамовая).
- Кобальтовые быстрорежущие стали (Р9К5, Р9К10) применяют для обработки деталей из труднообрабатываемых коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, в условиях прерывистого резания, вибраций, недостаточного охлаждения.
- Ванадиевые быстрорежущие стали (Р9Ф5, Р14Ф4) рекомендуют для изготовления инструментов для чистовой обработки (протяжки, развёртки, шеверы). Их можно применять для обработки труднообрабатываемых материалов при срезании стружек небольшого поперечного сечения.
- Вольфрамомолибденовые стали (Р9М4, Р6М3) используют для инструментов, работающих в условиях черновой обработки, а также для изготовления протяжек, долбяков, шеверов, фрез.
Примечания
- ↑ Мезенин Н. А. Занимательно о железе. — М.: «Металлургия», 1972. — 200 с.
- ↑ 1 2 3 Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1986. — 544 с.
- ↑ Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин, и др. Под общ. ред. В. Г. Сорокина. — М.: Машиностроение, 1989. — 640 с.
Литература
- Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. — М.: «Металлургия», 1986. — 544 с.
- Технология конструкционных материалов. Под ред. А. М. Дальского. — М.: «Машиностроение», 1958.
dic.academic.ru
Быстрорежущая сталь — WiKi
Истории создания
Сверло с покрытием из нитрида титанаДля обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин[1].
Барьер этот удалось преодолеть после того, как в 1858 году Р. Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Спустя десять лет Мюшетт изготовил новую сталь, получившую название самокалки. Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Через три года на заводе Самуэля Осберна в Шеффилде началось производство мюшеттовой стали. Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла — 7,5 м/мин.
Спустя сорок лет на рынке появилась быстрорежущая сталь американских инженеров Тэйлора и Уатта. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин. Эта сталь стала прообразом современной быстрорежущей стали Р18.
Ещё через 5—6 лет появилась сверхбыстрорежущая сталь, допускающая скорость резания до 35 м/мин. Так, благодаря вольфраму было достигнуто повышение скорости резания за 50 лет в семь раз и, следовательно, во столько же раз повысилась производительность металлорежущих станков.
Дальнейшее успешное использование вольфрама нашло себе применение в создании твердых сплавов, которые состоят из вольфрама, хрома, кобальта. Были созданы такие сплавы для резцов, как стеллит. Первый стеллит позволял повысить скорость резания до 45 м/мин при температуре 700—750 °C. Сплав вида, выпущенный Круппом в 1927 году, имел твердость по шкале Мооса 9,7—9,9 (твердость алмаза равна 10).
В 1970-х годах в связи с дефицитом вольфрама быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5 (так называемый «самокал», самозакаливающаяся сталь), которая, в свою очередь, вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.
Характеристики быстрорежущих сталей
Горячая твердость
При нормальной температуре твердость углеродистой стали даже несколько выше твердости быстрорежущей стали. Однако в процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла. При этом до 80 % выделившегося тепла уходит на разогрев инструмента. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость.
После нагрева до 200 °C твердость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали.
Красностойкость
Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. То есть насколько длительное время закаленная и отпущенная сталь будет сопротивляться разупрочнению при разогреве.
Существует несколько характеристик красностойкости. Приведем две из них.
Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени.
Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижения горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной, так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой. Опытами установлено, что режущие свойства теряются при твердости 50 HRC при температуре резания, что соответствует примерно 58 HRC при комнатной. Отсюда красностойкость характеризуется температурой отпуска, при которой за 4 часа твердость снижается до 58 HRC (обозначение K4р58).
У7, У8, У10, У12 | 150—160 | 1 | 63 |
Р9 | 580 | 4 | |
У7, У8, У10, У12 | 200—220 | 1 | 59 |
Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18 | 620—630 | 4 |
Сопротивление разрушению
Кроме «горячих» свойств, от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразумевается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (более 60 HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому механизму. Прочность таких высокотвердых материалов обычно определяют как сопротивление разрушению при изгибе призматических, не надрезанных образцов, при статическом (медленном) и динамическом (быстром) нагружении. Чем выше прочность, тем большее усилие может выдержать рабочая часть инструмента, тем большую подачу и глубину резания можно применить, и это увеличивает производительность процесса резания.
Химический состав быстрорежущих сталей
Р0М2Ф3 | 1,10—1,25 | 3,8—4,6 | — | 2,3—2,9 | 2,6—3,3 | — |
Р6М5 | 0,82—0,90 | 3,8—4,4 | 5,5—6,5 | 4,8—5,3 | 1,7—2,1 | < 0,50 |
Р6М5Ф2К8 | 0,95—1,05 | 3,8—4,4 | 5,5—6,6 | 4,6—5,2 | 1,8—2,4 | 7,5—8,5 |
Р9 | 0,85—0,95 | 3,8—4,4 | 8,5—10,0 | < 1,0 | 2,0—2,6 | — |
Р18 | 0,73—0,83 | 3,8—4,4 | 17,0—18,5 | < 1,0 | 1,0—1,4 | < 0,50 |
Изготовление и обработка быстрорежущих сталей
Быстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом)[3]. Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется степенью её прокованности. При недостаточной проковке изготовленной классическим способом стали наблюдается карбидная ликвация.
При изготовлении быстрорежущих сталей распространенной ошибкой является подход к ней как к «самозакаливающейся стали». То есть достаточно нагреть сталь и охладить на воздухе, и можно получить твердый износостойкий материал. Такой подход абсолютно не учитывает особенности высоколегированных инструментальных сталей.
Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.
Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих добавок в α-железе, но не приводит к росту зерна.
После закалки в стали остается 25—30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным. Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском[3]. При обработке стали холодом её охлаждают до −80…−70 °C, затем проводят отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение» проводят по 2—3 раза. В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточного аустенита, однако полностью избавиться от него не получается.
Принципы легирования быстрорежущих сталей
Высокая твердость мартенсита объясняется растворением углерода в α-железе. Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида. Пока выделившиеся карбиды ещё находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается. Но если температуру отпуска поднять выше 200 °C, происходит рост карбидных выделений, и твердость падает.
Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно её легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов. Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красностойкость скачкообразно возрастает. Это обусловлено тем, что специальный карбид выделяется из мартенсита и коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов. Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °C.
Красностойкость создается легированием стали карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием) в таком количестве, при котором они связывают почти весь углерод в специальные карбиды, и эти карбиды переходят в раствор при закалке. Несмотря на сильное различие в общем химическом составе, состав твердого раствора очень близок во всех сталях, атомная сумма W+Mo+V, определяющая красностойкость, равна примерно 4 % (атомн.), отсюда красностойкости и режущие свойства у разных марок быстрорежущих сталей близки. Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, превосходит по режущим свойствам остальные стали (он повышает красностойкость), но кобальт очень дорогой элемент.
Маркировка быстрорежущих сталей
В советских и российских марочниках сталей марки быстрорежущих сталей обычно имеют особую систему обозначений и начинаются с буквы «Р» (rapid — быстрый). Связано это с тем, что эти стали были изобретены в Англии, где такую сталь называли «rapid steel». Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы, буква В пропускается). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS (High Speed Steel).
Применение
В последние десятилетия использование быстрорежущей стали сокращается в связи с широким распространением твёрдых сплавов. Из быстрорежущей стали изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, свёрла, фрезы небольших диаметров) В токарной обработке резцы со сменными и напайными твердосплавными пластинами почти полностью вытеснили резцы из быстрорежущей стали.
По применению отечественных марок быстрорежущих сталей существуют следующие рекомендации.
- Сталь Р9 рекомендуют для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объёма шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов. (резцов, фрез, зенкеров).
- Для фасонных и сложных инструментов (для нарезания резьб и зубьев), для которых основным требованием является высокая износостойкость, рекомендуют использовать сталь Р18 (вольфрамовая).
- Кобальтовые быстрорежущие стали (Р9К5, Р9К10) применяют для обработки деталей из труднообрабатываемых коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, в условиях прерывистого резания, вибраций, недостаточного охлаждения.
- Ванадиевые быстрорежущие стали (Р9Ф5, Р14Ф4) рекомендуют для изготовления инструментов для чистовой обработки (протяжки, развёртки, шеверы). Их можно применять для обработки труднообрабатываемых материалов при срезании стружек небольшого поперечного сечения.
- Вольфрамомолибденовые стали (Р9М4, Р6М3) используют для инструментов, работающих в условиях черновой обработки, а также для изготовления протяжек, долбяков, шеверов, фрез.
Примечания
- ↑ Мезенин Н. А. Занимательно о железе. — М.: «Металлургия», 1972. — 200 с.
- ↑ Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин, и др. Под общ. ред. В. Г. Сорокина. — М.: Машиностроение, 1989. — 640 с.
- ↑ 1 2 Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. — М.: «Металлургия», 1986. — 544 с.
Литература
- Технология конструкционных материалов. Под ред. А. М. Дальского. — М.: «Машиностроение», 1958.
Ссылки
ru-wiki.org
high speed steel — с английского на русский
High speed steel — (often abbreviated HSS, sometimes HS) is a material usually used in the manufacture of machine tool bits and other cutters. It is often used in power saw blades and drill bits. It is superior to the older high carbon steel tools used extensively… … Wikipedia
high-speed steel — noun an alloy steel that remains hard at a red heat; used to make metal cutting tools • Syn: ↑hot work steel • Hypernyms: ↑tool steel * * * noun : an alloy tool steel which when heat treated retains much of its hardness and toughness at red heat… … Useful english dictionary
high-speed steel — an especially hard, heat resistant steel for use in lathe tools and for other applications involving high friction and wear. [1925 30] * * * Alloy of steel introduced in 1900. It doubled or trebled the capacities of machine shops by permitting… … Universalium
high-speed steel — greitapjovis plienas statusas T sritis chemija apibrėžtis Įrankinis plienas, turintis 0,73–1,12% C, 1,50–18,50% W, 1,0–3,0% V, 3,0–4,4% Cr, 0,50–8,50% Co, 1,0–9,0% Mo, nedidelius kiekius Mn, Si, Ni. atitikmenys: angl. high speed steel rus.… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
high speed steel — noun Abbreviated HSS. A kind of tool steel, invented in the early 20th century, which retains its hardness and temper at high temperatures (at which previous kinds of tool steel would soften), thus allowing cutters made from it to be employed at… … Wiktionary
high speed steel — this term was derived from the fact that it is capable of cutting metal at a much higher rate than carbon tool steel and continues to cut and retain its hardness even when the point of the tool is heated to a low red temperature. Tungsten is the… … Mechanics glossary
High-speed rail by country — This article provides of a list of operating High speed rail networks, listed by country. High speed rail is public transport by rail at speeds in excess of 200 km/h (125 mph) [ [http://www.uic.asso.fr/gv/article.php3?id article=14 General… … Wikipedia
High-speed rail in China — This article is about high speed rail in the People s Republic of China. For high speed rail in the Republic of China (Taiwan), see Taiwan High Speed Rail. High speed rail (HSR) trains in China A China Railways CRh2 train in Guangzhou. CRh2 is… … Wikipedia
High Speed 1 — approaching the Medway Viaducts … Wikipedia
High-speed rail in the United States — Development of high speed rail in the United States can be traced back to the streamliners in the 1930s, 1940s, and 1950s. These systems, in turn, can be traced further back to the competing companies operating different routes between London and … Wikipedia
High Speed Thrill Coaster (roller coaster) — Infobox roller coaster name= High Speed Thrill Coaster caption= location= Knoebels section= type= Steel type2= Junior status= Open opened= 1955 manufacturer= Overland Amusement Company designer= Overland Amusement Company model= track= Oval lift … Wikipedia
translate.academic.ru
| БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ И НОЖИ ИЗ НЕЕ
К началу страницы... |
knifefoto.narod.ru
HSS-R, HSS-G, HSS-Co, HSS-E - Статьи - Раное - Каталог статей
0,73-0,83 | 3,8-4,4 | <1,0 | 17,0-18,5 | 1,0-1,4 | <0,50 |
0.65–0.80 | 3.75–4.00 | - | 17.25–18.75 | 0.9–1.3 | - |
В 70-х годах XX века, в связи с дефицитом вольфрама, быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5, которая в свою очередь вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.
Обозначение HSS расшифровывается как "быстрорежущая сталь" и в общем случае применимо ко всему классу быстрорежущих сталей. Однако, в большинстве случаев так обозначается самая массовая сталь этого класса - Р6М5 (M-2; 1.3343; Z85WDCV; HS 6-5-2; F-5613)
0,82-0,90 | 3,8-4,4 | 4,8-5,3 | 5,5-6,5 | 1,7-2,1 | <0,50 |
0.95 | 4.2 | 5.0 | 6.0 | 2.0 |
Приблизительный перевод европейских наименований сталей на наши ГОСТы:HSS — High Speed Steel — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5 (1.3343 — S6-5-2 DIN).HSS-R - инструмент изготовленый прокатом.
HSS-G — инструментальная сталь, аналог Р6М5. G (Grinding) — шлифованный инструмент.
HSSE, HSS-E, HSS-Co вариант HSS-G легированый кобальтом обычно это M35 — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К5.CHSS-Co8 — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К8 - M42.
"M42 is a molybdenum series high speed steel alloy wit,h an additional 8% cobalt. It is widely used in metal manufacturing because of its superior red-hardness as compared to more conventional high speed steels, allowing for shorter cycle times in production environments due to higher cutting speeds or from the increase in time between tool changes. M42 is also less prone to chipping when used for interrupted cuts and cost less when compared to the same tool made of carbide. Tools made from cobalt-bearing high speed steels can often be identified by the letters HSS-Co. "
C.V. — хромованадиевая инструментальная сталь.
«Нонейм» может просверлить дырку, но для отверстий точного диаметра требуется хорошая оснастка. К тому же их зачастую делают из плохой стали, поэтому перезаточить их практически невозможно — после отработки заводской заточки сверло остается только выбросить.
whiteroses.clan.su
M2 инструментальная сталь | 1,3343 | HS-6-5-2C | SKH51
AISI M2 инструментальная сталь представляет собой молибден на основе быстрорежущей стали в серии вольфрама-молибдена. HSS сталь М2 является средним легированной быстрорежущей стали , которая имеет хорошую обрабатываемость. Химический состав Н-СС М2 дает хорошее сочетание хорошо сбалансированной прочности, износостойкости и твердости красные свойства. Широко используется для режущих инструментов , таких как спиральные сверла, метчики, фрезы, пилы, ножи и т.д. Кроме того, обычно используемые в холодных рабочих пуансонов и матриц и резки приложений , связанных с высокой скоростью и легкие порезы.
Класс M2 High Speed Steel на сегодняшний день является самым популярным быстрорежущей стали , заменяющего быстрорежущей стали класса Т1 в большинстве случаев из - за своих превосходных свойств и относительной экономии.
1. Общие M2 инструментальная сталь Связанные спецификации и Эквиваленты
Страна | США | Немецкий | Япония |
стандарт | ASTM A600 | DIN EN ISO 4957 | JIS G4403 |
Оценки | М2 | 1,3343 | SKH51 |
2. ASTM M2 Свойства Состав инструментальная сталь химия
ASTM A600 | С | Миннесота | п | S | си | Cr | В | Mo | W | |||||||
М2 регулярные С | 0,78 | 0,88 | 0,15 | 0,40 | 0.03 | 0.03 | 0,20 | 0,45 | 3,75 | 4,50 | 1,75 | 2,20 | 4,50 | 5,50 | 5,50 | 6,75 |
DIN ISO 4957 | С | Миннесота | п | S | си | Cr | В | Mo | W | |||||||
1,3343 | 0,86 | 0,94 | ... | ... | ... | ... | ... | 0,45 | 3,80 | 4,50 | 1,70 | 2,10 | 4,70 | 5,20 | 5,90 | 6,70 |
JIS G4403 | С | Миннесота | п | S | си | Cr | В | Mo | W | |||||||
SKH51 | 0,80 | 0,88 | ... | 0,40 | 0.03 | 0.03 | ... | 0,45 | 3,80 | 4,50 | 1,70 | 2,10 | 4,70 | 5,20 | 5,90 | 6,70 |
3. AISI HSS M2 инструментальная сталь Механические свойства
плотность | 0,294 фунтов / дюйм 3 (8138 кг / м3) |
Удельный вес | 8,15 |
Модуль упругости | 0,294 фунтов / дюйм 3 (8138 кг / м3) |
Теплопроводность | 24 БТЕ / фут / час / ° F 41,5 Вт / м / К ° |
Machinability | 65% 1% углеродистой стали |
Механические свойства | метрический | имперский |
Твердость, по шкале С Роквелла (отпуску при 1150 ° F, гасили при 2200 ° F) | 62 | 62 |
Твердость, по шкале С Роквелла (как затвердеет, гасили при 2200 ° F) | 65 | 65 |
Прочность на сжатие текучести (при отпуску при 300 ° F) | 3250 МПа | 471000 фунтов на квадратный дюйм |
Изод без надреза воздействия (при отпуску при 300 ° F) | 67 Дж | 49.4 фут-фунт |
Абразивная (потеря в мм 3, так как закаленный; ASTM G65) | 25,8 | 25,8 |
Абразивная (потеря в мм 3, отпуск при 1275 ° F; ASTM G65) | 77,7 | 77,7 |
коэффициент Пуассона | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
модуль упругости | 190-210 ГПа | 27557-30458 KSI |
Тепловые свойства | метрический | имперский |
КТР, линейный (@ 20,0 - 100 ° С / 68,0 - 212 ° F) | 10 мкм / м ° С | 5.56 микродюймов / в ° F |
КТР, линейный (@ 20,0 - 500 ° С / 68,0 - 932 ° F) | 12,2 мкм / м ° С | 6,78 микродюймов / в ° F |
КТР, линейный (@ 20,0 - 850 ° C / 68,0 - 1560 ° F) | 12,6 мкм / м ° С | 7 микродюймов / в ° F |
4. Ковка AISI M2 быстрорежущей стали
Предварительно тепла М2 HSS стали медленно и равномерно 850-900 ° С. Тепло должны затем быть увеличены более быстро до температуры ковки на 1050-1150 ° С. Если во время ковки температуры высокой скорости инструментальной стали М2 материала опускается ниже 880-900 ° С, повторно нагревом будет необходим. Охлаждают стальной компонент M2 очень медленно после ковки.
5. Термическая обработка M2 Steel HSS
Тепло до 1600 ° F, тщательно пропитать при высокой температуре. Печь прохладное 25 ° F в час до 900 ° F, воздушное охлаждение до комнатной температуры. Приблизительная отжигают твердость 241 Максимального Бринелль.
Стресс Рельеф неотвержденного Материал: Тепло медленно до 1200 до 1250 ° F , замочить в течение двух часов на дюйм толщины при высокой температуре. Медленное охлаждение (печь круто , если это возможно) до комнатной температуры.
Разогреть: Тепло медленно до 1550 ° F, тщательно замочить, высокую температуру до 1850 ° F, замочить тщательно.
Замачивание времени в печи варьирует от нескольких минут до 15 минут, в зависимости от размера инструмента, теплоемкость печи, а также размером платы. - Нагреть до 2150 до 2200 ° F для макс. ударная вязкость и минимальное искажение. - Нагреть до 2250 до 2275 ° F для макс. твердость и истиранию сопротивление.
Для полной твердости, масло резкого охлаждения до 150-200 ° F. Воздух закалочной до 150 ° F. При закалке в горячей соли поддерживать закалку чуть выше температуры Ms. После того, как выравнивающий вывести части из горячей соли и охлаждают на воздухе до 150 ° F
Двойной характер является обязательным, иногда предпочтительно три закаляет. Замачивание в течение 2 часов на дюйм толщины. Воздух охладиться до комнатной температуры между характерами. Лучший диапазон закалки для твердости, прочности и вязкости составляет от 1000 до 1050 ° F ,
Темпер ° F | Rockwell «C» | Темпер ° F | Rockwell «C» |
В состоянии после закалки | 64 | 900 | 64 |
400 | 63 | 1000 | 65,5 |
500 | 62,5 | 1050 | 63,5 |
600 | 62,5 | 1100 | 61,5 |
700 | 62,5 | 1150 | 60 |
800 | 63,5 | 1200 | 53 |
6. Обрабатываемость AISI М2 инструментальная сталь Н-СС
Формование из HSS M2 инструментальных сталей может быть осуществлено с использованием методов шлифования. Тем не менее, они имеют плохую способность шлифовальной и , следовательно , они рассматриваются как «средним» стал обрабатываемостью инструмента при отожженных условиях. Обрабатываемость этих инструментальных сталей М2 только 50% , что из легко механической обработки W группы или воды упрочнения инструментальных сталей.
7. М2 инструментальная сталь Применения
Основное использование быстрорежущих сталей продолжает оставаться в производстве различных режущих инструментов.
Типичные применения для M2 быстрорежущей стали являются спиральные сверла, расточные, протяжные инструменты, краны, фрезерные инструменты, металлические пилы. M2 подходит для инструментов холодного формования , таких как экструзия бараны и умирает, также широко используется в всех видах режущих инструментов, нож и пуансонов и умирают приложения, пластиковые формы с повышенной износостойкостью и винтами.
www.qiluspecialsteel.com