Застосування матеріалів із швидкорізальної сталі

Інструментальний матеріал швидкорізальної сталі в основному складається з двох основних компонентів:Одним з них є карбід металу (карбід вольфраму, карбід молібдену або карбід ванадію), який надає інструменту кращу зносостійкість;По-друге, сталева матриця розподілена навколо нього, завдяки чому інструмент має кращу міцність і здатність поглинати удари та запобігати осколкам
Встановлено, що зернистість швидкорізальної сталі має великий вплив на властивості швидкорізальної сталі.Хоча збільшення кількості частинок карбіду металу в сталі може підвищити зносостійкість матеріалу, зі збільшенням вмісту сплаву розмір карбіду та кількість агломератів також збільшаться, що матиме надзвичайно негативний вплив на міцність. сталі, тому що великі скупчення карбіду незабаром можуть стати початковою точкою тріщин.Тому зарубіжні країни дуже рано провели дослідження, щоб отримати дрібне зерно швидкорізальної сталі.
Наприкінці 1960-х років процес виробництва швидкорізальної сталі за допомогою порошкової металургії був успішно розроблений у Швеції та вийшов на ринок на початку 1970-х років.Цей процес може додати більше легуючих елементів у швидкорізальну сталь без шкоди для міцності, ударної в’язкості чи здатності до шліфування матеріалу, завдяки чому інструмент із високою твердістю та високою зносостійкістю може поглинати удари різання та підходить для обробки з високою швидкістю різання. і може бути виконана періодична обробка різанням.Однак він поєднує хорошу міцність швидкорізальної сталі з високою зносостійкістю цементованого карбіду.Завдяки тонкому та рівномірному розподілу карбідних частинок у порошковій металургійній швидкорізальній сталі її міцність і в’язкість значно покращилися порівняно зі звичайною швидкорізальною сталлю з таким самим вмістом карбіду.Завдяки цій перевагі інструменти для порошкової металургії з високорізальної сталі дуже підходять для обробки з сильним ударом різання та високою швидкістю видалення металу (наприклад, різання згинання, періодичне різання тощо).Крім того, оскільки міцність і в’язкість швидкорізальної сталі порошкової металургії не буде послаблена збільшенням вмісту карбіду металу, виробники сталі можуть додавати до сталі велику кількість легуючих елементів для покращення характеристик інструментальних матеріалів.У той же час, оскільки ресурси вольфраму (W) є стратегічними ресурсами, а сучасні цементовані карбіди використовують ресурси вольфраму у великих кількостях, швидкорізальна сталь з низьким вмістом вольфраму стала напрямком досліджень і розробок швидкорізальної сталі.Швидкорізальна сталь, що містить кобальт (HSS-Co), була розроблена у великій кількості в зарубіжних країнах.Пізніше на міжнародному рівні було визнано, що швидкорізальна сталь, що містить кобальт із вмістом кобальту понад 2%, є високоякісною швидкорізальною сталлю (HSSE).Кобальт також відіграє очевидну роль у покращенні характеристик швидкорізальної сталі.Він може сприяти більшому розчиненню карбідів у матриці під час загартування та нагрівання, а також використовувати високу твердість матриці для підвищення зносостійкості.Швидкорізальна сталь має хорошу твердість, термічну твердість, зносостійкість і здатність до шліфування.Вміст кобальту в традиційній кобальтовій швидкорізальній сталі у світі зазвичай становить 5% і 8%.Наприклад, W2Mo9Cr4VCo8 (американська марка M42) характеризується низьким вмістом ванадію (1%), високим вмістом кобальту (8%) і твердістю при термічній обробці 67-70HRC.Однак для отримання твердості 67-68HRC також застосовуються спеціальні методи термічної обробки, що покращує продуктивність різання (особливо періодичне різання) і покращує ударну в’язкість.З кобальтової швидкорізальної сталі можна зробити різноманітні інструменти, які можна використовувати для якісного різання важкооброблюваних матеріалів.Завдяки хорошій продуктивності шліфування з нього можна виготовляти складні інструменти, які широко використовуються в усьому світі.Однак у Китаї не вистачає кобальтових ресурсів, а ціна кобальтової швидкорізальної сталі є дорожчою, приблизно в 5-8 разів вищою за звичайну швидкорізальну сталь.