Характеристика быстрорежущих сталей: марки, производство и улучшение

Высокоуглеродистые инструментальные стали, характеризующиеся повышенным содержанием вольфрама, находят применение как в процессах обработки резанием, так и в технологиях холодного пластического деформирования. Название такого класса материалов – быстрорежущая сталь – связано со способностью противостоять поверхностному повышению температуры и связанной с ней перестройкой микроструктуры, что нередко случается при повышении скорости обработки. В зарубежной литературе такие стали относят к группе HHS (High Speed Steels).

Характеристика быстрорезов

Быстрорежущие стали обладают уникальными физико-механическими свойствами, которые делают их хорошими кандидатами для производства инструмента с оптимальным сочетанием высокой прочности, износостойкости, ударной вязкости и твёрдости. Главное же, что эти свойства позволяют быстрорезам сохранять устойчивость к высокотемпературному отпуску (до 600°C включительно), чего подавляющее большинство инструментальных сталей, даже легированных, не выдерживает.

Концепция легирования любой быстрорежущей стали основана на наличии в химсоставе более 7% вольфрама, молибдена и ванадий при содержании углерода более 0,6%.

Первоначально, до применения процессов термической обработки в печах с контролируемой атмосферой главным компонентом химсостава считался вольфрам. Впоследствии часть его была заменена молибденом. Причина заключается в том, что при длительном воздействии высоких температур размеры и количество карбидов вольфрама, железа и хрома существенно увеличивается, а инструментальный материал становится мягким и хрупким. Поэтому, в быстрорежущие стали (марки которых по отечественной терминологии начинаются с буквы Р), кроме молибдена в состав добавляют ванадий. Этот элемент активно участвует в формировании вторичных карбидов, которые обладают повышенной стабильностью при высоких температурах.

В связи с высоким содержанием углерода и вольфрама обычная твёрдость быстрорежущих сталей после их окончательной термообработки не бывает ниже 60…64 HRC. Быстрорезы характеризует превосходная закаливаемость, причём после термообработки эти стали имеют однородную твёрдость от поверхности к центру.

 Характеристика быстрорежущих сталей: марки, производство и улучшение

Области применения

  • Изготовление режущего инструмента (свёрл, метчиков, фрез, развёрток).
  • Производство конструкционных деталей высокой износостойкости при повышенных температурах (например, кольца и вкладыши автомобильных клапанов).
  • Штамповые стали для процессов холодного деформирования с заметным влиянием контактного трения (волочение, высадка, прессование, выдавливание).
  • В заявленных условиях быстрорежущая сталь должна соответствовать требованиям:

  • Красноломкости.
  • Высокой твёрдости.
  • Прочностью на сжатие.
  • Ударной вязкостью.
  • Износостойкостью.
  • Для выполнения этих требований в составе быстрорезов часто присутствует кобальт – активный карбидообразующий элемент, особенно активно действующий при отпуске.

    Особенности маркировки

    Предыдущая
    МатериаловедениеХарактеристика гафния: свойства и области применения
    Следующая
    МатериаловедениеУпрочнение металла методом наклепа: описание процесса
    Помогли? Поставьте оценку, пожалуйста.
    Плохо
    0
    Хорошо
    0
    Супер
    0
    Спринт-Олимпик.ру
    Мы в ВК, подпишись на нас!

    Подпишись на нашу группу в ВКонтакте, чтобы быть в курсе выхода нового материала...

    Вступить
    ×