Что такое быстрорежущая сталь

Виды металлов весьма разнообразны - от мягких и пластичных до прочных и твердых. Среди них особое место занимает быстрорежущая сталь для изготовления режущих инструментов. Она обладает уникальным сочетанием свойств, позволяющих эффективно резать металлы на больших скоростях и при высоких температурах. Высокая твердость и износостойкость в сочетании с жаропрочностью делают эту сталь идеальным материалом для производства резцов, сверл, фрез и другого металлообрабатывающего инструмента. Расскажем о том, быстрорежущая сталь, это какая, и какими характеристиками она отличается.

Стальные изделия

Раздел 1: Что такое быстрорежущая сталь

Быстрорежущая сталь — это высоколегированный инструментальный сплав, обладающий уникальным комплексом свойств, позволяющих использовать его для изготовления режущего инструмента с уникальными характеристиками.

Особенности:

  • Высокая твердость, достигающая 68-70 HRC. Обеспечивается легированием вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом. Благодаря этому инструмент из этого материала способен долго сохранять остроту режущей кромки.
  • Жаропрочность, жаростойкость. Сталь сохраняет высокую твердость, прочность при нагреве до 600-1000°C, что позволяет вести обработку на больших скоростях резания без разупрочнения инструмента.
  • Износостойкость. Наличие твердых карбидных частиц в металлической матрице значительно повышает стойкость стали к абразивному износу в процессе резания.
  • Теплостойкость, хорошая теплопроводность. Быстрое отведение тепла из зоны резания предотвращает перегрев, а также преждевременный износ инструмента.
  • Высокая вязкость, прочность, исключающие хрупкое разрушение инструмента даже при ударных нагрузках.

Раздел 2: Компоненты

Чтобы понять, какая из этих сталей относится к быстрорежущим, нужно оценить состав материала. В состав быстрорежущей стали входит комплекс легирующих элементов, придающих ей необходимые эксплуатационные свойства.

Основными компонентами являются:

  • Вольфрам. Является основным легирующим элементом. Содержание вольфрама в такой стали может достигать 18%.
  • Молибден. Существенно повышает твердость, прочность стали, особенно при нагреве. Его содержание - до 9%.
  • Хром. Придает стали коррозионную стойкость, повышает ее жаропрочность за счет образования карбидов. Содержание хрома - до 4%.
  • Ванадий. Образует твердые карбиды, которые упрочняют сталь, делают ее стойкой к абразивному износу. Доля ванадия может достигать 2%.
  • Кобальт. Повышает вязкость, прочность стали, предотвращая хрупкое разрушение режущей кромки инструмента. Содержание кобальта - до 10%.
  • Углерод. Играет важную роль, обеспечивая твердость стали за счет образования карбидов с другими легирующими элементами. Его содержание от 0,6 до 1,5%.

Красностойкость быстрорежущих сталей — это способность сохранения высокой твердости и прочности в условиях высоких температур. Она достигается благодаря легированию вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом, которые образуют тугоплавкие карбиды в структуре стали. Эти карбиды препятствуют разупрочнению стали при нагреве в процессе резания.

Раздел 3: Получение стали

Процесс производства быстрорежущей стали включает следующие основные этапы:

  1. Плавка исходных материалов. Для этого применяют различные типы плавильных печей - дуговые, индукционные, вакуумные. Они позволяют расплавить и высокоточно легировать шихту.
  2. Внепечная обработка расплавленного металла. Проводится вакуумирование, фильтрация, доводка химического состава.
  3. Разливка жидкой стали в изложницы или в процессе непрерывной разливки для получения заготовок.
  4. Термическая обработка заготовок. Отжиг, закалка, отпуск. Это придает металлу нужную структуру и свойства.
  5. Механическая обработка. Прокатка, штамповка, экструзия. Придает заготовкам требуемые размеры и форму.
  6. Финишная обработка. Шлифование, полировка, нанесение покрытий. Доводит инструмент до рабочего состояния.
Сверло в станке

Раздел 4: Применение такой стали

Материал применяется в разных сферах. Содержащиеся в нем легирующие элементы, такие как вольфрам, ванадий, молибден, придают стали высокую твердость, износостойкость, жаропрочность. Это позволяет использовать ее для изготовления режущего инструмента, работающего в жестких условиях.

Из нее производят сверла, фрезы, резцы, применяемые в металлообрабатывающей промышленности. Она незаменима при изготовлении режущих пластин, а также ножей для токарных и фрезерных станков. Из этого материала делают различные точные инструменты вроде зенковок и плашек для нарезания резьбы. Они широко используются в столярном деле, мебельной промышленности.

Раздел 5: Выводы

Быстрорежущая сталь представляет собой уникальный инструментальный материал, сочетающий высокую твердость, прочность, износостойкость, жаропрочность. Производство материала — это сложный многостадийный процесс, требующий высокоточного соблюдения технологии на каждом этапе. Грамотный подбор состава и условий изготовления позволяет получать режущий инструмент с рекордными характеристиками, способный работать в самых жестких условиях.

Также предлагаем услуги лазерной резки металла.


Интересует лазерная резка любых металлов и не только? Обращайтесь в компанию Мос-Лазер!

x

Нажимая на кнопку "Оставить заявку", Вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения.