История быстрорежущей стали
В течение многих лет разрабатывались марки быстрорежущей стали, предназначенные в основном для высокоскоростной резки, а также для использования в производстве инструментов и штампов. Свойства каждой марки стали различны, но общие свойства включают высокую износостойкость и отличную вязкость. Высокоскоростные марки стали также обладают высокой жаростойкостью до 500°C, что делает их идеальными для использования на высоких скоростях, отсюда и название.
Благодаря термической обработке эти стали могут достигать высокой твердости по Роквеллу, например, M2 HSS обычно закаливается до 64 HRC, а M42 может быть закалена до 70 HRC, хотя обычно она закаливается до 66-68 HRC.
Химический состав марок быстрорежущей стали сочетает в себе некоторые или все легирующие элементы: углерод, хром, молибден, ванадий, вольфрам и кобальт. Марки, сочетающие углерод, ванадий и вольфрам, обеспечивают наивысшую износостойкость. Кобальтовые марки обеспечивают повышенную термическую твердость и способность к мытью, но пониженную вязкость.
История
В 1868 году Роберт Меаше изобрел самозакаливающуюся/воздушно-твердеющую сталь, названную пшеничной сталью или специальной сталью R-ear bean. Это была первая известная специальная сталь, которая приобретала определенную твердость при ковке и охлаждении. Она широко использовалась для изготовления инженерных инструментов и была запатентована в то время, а ее химический состав оставался секретным. Теперь мы знаем, что 8% содержание вольфрама является ключом к свойствам этой стали. В 1870 году компания Samuel Osborn & Company of Selfrid, Selfrid, England, приобрела массовое производство стали.
В XIX веке в США Фредерик Тейлор и британец Маунсел Уайт, работавшие в компании Bethlehem Steel в Пенсильвании, провели множество тестов и экспериментов с пшеничной сталью, чтобы узнать больше о ее характеристиках. В ходе этих экспериментов они обнаружили, что добавление 3,8% хрома в 8% вольфрамовую сталь позволяет закаливать и отпускать ее при высоких температурах (около температуры плавления стали). В используемых условиях она могла работать быстрее, чем сталь Меше. Название - быстрорежущая сталь.
Т1 была одной из первых массово производимых быстрорежущих сталей. Она была разработана и произведена в 1910 году и запатентована компанией Crucible Steel Company в Нью-Джерси, США. В 1937 году У. Брилор, США, изобрел вольфрам-молибденовую быстрорежущую сталь М2.
В последующие годы было разработано множество новых марок быстрорежущей стали. В Великобритании многочисленные специализированные производители стали (в основном в Шеффилде) изготавливали многочисленные марки быстрорежущей стали, а также инструментальной стали. Обычно для каждого производителя существует универсальное присутствие, чтобы предложить каждому сорту уникальную марку стали компании. Например, Samuel Osborn & Company является хорошим примером компании, которая гордится тем, что использует имя Mushet в своих марках быстрорежущей стали;
Марка Samuel Osborn AISI BS4659*
двойная частица ND T1 BT1
тройной пшеничный пол GZ T4 BT4
Мушет MKK M2 BM2
Meashet Special VG M15 BM15
* (введено в 1971 году)
Общие характеристики HSS
Множество фирменных названий, присвоенных инструментам и быстрорежущей стали, сбивают покупателей с толку. В 1971 году Британский институт стандартов использовал новый стандарт для всех основных типов инструментальных и быстрорежущих сталей, используемых в Великобритании, под названием BS4659. во внеурочное время, чтобы ускорить производство сокращенного ассортимента быстрорежущей стали. В настоящее время наиболее популярными марками стали являются M2, M35 и M42, доступные в виде круглого прутка, плоского прутка и пластины.
Благодаря сочетанию вольфрама и молибдена M2 HSS обеспечивает высокую износостойкость после закалки. Обладая повышенной вязкостью и хорошей режущей способностью, она была заменена наиболее популярной маркой быстрорежущей стали. Сегодня T1 редко производится или поставляется на склад в Великобритании.
Добавление кобальта в M35 придает ей лучшие жаропрочные свойства, чем M2.
Имеет высокую твердость (до 70Hrc) и превосходную горячую твердость, что обеспечивает отличную работоспособность инструментов, изготовленных из M42.
Применение
Технические характеристики HSS обычно используются для изготовления инструментальных насадок, режущих инструментов, метчиков, сверл, фрез и полосовых лезвий. Благодаря высокой твердости и износостойкости HSS широко используется в инструментальной оснастке, такой как пуансоны и компоненты штампов.
