Что такое HSS сталь

HSS (High Speed Steel) - це загальне визначення групи швидкорізальних сталей. HSS сталь застосовується для виготовлення великої кількості різного інструмента. Зазвичай, це свердла, фрези, метчики та плашки, рідше - ножі та пиляльні полотна. HSS сталі є високовуглецевими і деякі з них містять велику частку вольфраму. Як правило, інструменти з HSS-сталі мають твердість 62-64 HRC. Основною перевагою перед твердосплавними інструментами є міцність та нижча вартість інструментів. Тому HSS добре себе показує при уривчастому різанні. Обмеження застосування HSS є низькі швидкості різання в порівнянні з твердими сплавами.

За кордоном, так само як і у нас, наприкінці 19 століття першими стали застосовуватися HSS сталі з високим вмістом вольфраму (18%). Перший запис про використання в сталях кобальту з'явився в Німеччині 1912 року. Пізніше, в 1930 році, в США було введено молібден.

Характеристики HSS сталей

HSS стали поділяються на три групи:

  • Вольфрамові (Т);
  • Молібденові (М);
  • Високолеговані швидкорізальні сталі.

Сталі вольфрамові групи сьогодні практично не застосовуються через високу вартість вольфраму та його дефіциту. Найпоширенішими є сталь загального призначення Т1 та сталь з ванадієм та кобальтом T15. Т15 застосовуються для інструментів, що працюють в умовах високих температур та зношування.

Сталі молібденової групи як головний легуючий елемент мають молібден, хоча деякі містять рівну або навіть більшу кількість вольфраму та кобальту. Сталі з підвищеним вмістом ванадію та вуглецю є стійкими до абразивного зносу. Серія сталей, починаючи від М41, характеризується високою твердістю при роботі на високих температурах (червоностійкістю). Молібденові сталі застосовуються також при виготовленні інструментів, що працюють у "холодних" умовах - накатних плашок, вирізних штампів. У таких випадках HSS стали загартовують до нижчих температур підвищення ударної в'язкості.

Таблиця загальних хімічних складів сталей HSS. Вітчизняні аналоги.

Тип Відчизн. аналог Хімічний склад, %
C Mn Si Cr V W Mo Co Ni
Вольфрамові HSS сталі
T1 Р18 0,75 - - 4,00 1,00 18,00 - - -
T2 Р18Ф2 0,80 - - 4,00 2,00 18,00 - - -
T4 Р18К5Ф2 0,75 - - 4,00 1,00 18,00 - 5,00 -
T5   0,80 - - 4,00 2,00 18,00 - 8,00 -
T6   0,80 - - 4,50 1,50 20,00 - 12,00 -
T8   0,75 - - 4,00 2,00 14,00 - 5,00 -
T15 Р12Ф5К5 1,50 - - 4,00 5,00 12,00 - 5,00 -
Молібденові HSS сталі
M1   0,80 - - 4,00 1,00 1,50 8,00 - -
M2 Р6М5 0,85 - - 4,00 2,00 6,00 5,00 - -
M3 Р6М5Ф3 1,20 - - 4,00 3,00 6,00 5,00 - -
M4   1,30 - - 4,00 4,00 5,50 4,50 - -
M6   0,80 - - 4,00 2,00 4,00 5,00 - -
M7   1,00 - - 4,00 2,00 1,75 8,75 - -
M10   0,85-1,00 - - 4,00 2,00 - 8,00 - -
M30   0,80 - - 4,00 1,25 2,00 8,00 - -
M33   0,90 - - 4,00 1,15 1,50 9,50 - -
M34   0,90 - - 4,00 2,00 2,00 8,00 - -
M35 Р6М5К5 0,82-0,88 0,15-0,40 0,20-0,45 3,75-4,50 1,75-2,20 5,5-6,75 5,00 4,5-5,5 до 0,30
M36   0,80 - - 4,00 2,00 6,00 5,00 - -
Високолеговані HSS сталі
M41 Р6М3К5Ф2 1,10 - - 4,25 2,00 6,75 3,75 5,00 -
M42   1,10 - - 3,75 1,15 1,50 9,50 8,00 -
M43   1,20 - - 3,75 1,60 2,75 8,00 8,25 -
M44   1,15 - - 4,25 2,00 5,25 6,25 12,00 -
M46   1,25 - - 4,00 3,20 2,00 8,25 8,25 -
M47 Р2АМ9К5 1,10 - - 3,75 1,25 1,50 9,50 5,00 -
M48   1,42-1,52 0,15-0,40 0,15-0,40 3,50-4,00 2,75-3,25 9,50-10,5 0,15-0,40 8,00-10,0 до 0,30
M50   0,78-0,88 0,15-0,45 0,20-0,60 3,75-4,50 0,80-1,25 до 0,10 3,90-4,75 - до 0,30
M52   0,85-0,95 0,15-0,45 0,20-0,60 3,50-4,30 1,65-2,25 0,75-1,50 4,00-4,90 - до 0,30
M62   1,25-1,35 0,15-0,40 0,15-0,40 3,50-4,00 1,80-2,00 5,75-6,50 10,0-11,0 - до 0,30

У таблиці можуть бути вказані не всі аналоги, так як в даний час може бути велика кількість запозичених марок, що не ГОСТилися.

Ріжучий інструмент, виготовлений із вмістом вольфраму (W), буде мати дуже корисну для інструменту якість - червоностійкість. Вона дозволяє інструментам зберігати гостру ріжучу кромку та твердість при температурах червоного гартування (до 530 ° С). Кобальт ще більше збільшує червоностійкість та зносостійкість HSS сталей.

M1. Застосовуються для виробництва свердл, широкого діапазону застосувань. Сталі М1 мають меншу червоностійкість, ніж сталі М2, але менш сприйнятливі до ударів і є гнучкішими, що робить їх придатними для загальних робіт.

M2. Стандартний матеріал для виготовлення інструментів із HSS сталей. М2 має гарну червоностійкість і зберігає свою ріжучу кромку довше, ніж інші HSS стали з меншим вмістом вольфраму. Зазвичай застосовується для виготовлення інструментів для високопродуктивних машинних робіт.

M7. Застосовуються для свердл важкої конструкції для свердління листового твердого металу. Зазвичай застосовуються там, де гнучкість та збільшений термін служби однаково важливі.

M50. Застосовується для виготовлення свердл, які застосовуються для свердління на портативному устаткуванні, де поломка через вигин є проблемою. Немає такої червоностійкості як інші HSS стали з вольфрамом.

M35. Сталі М35 мають підвищену червоностійкість проти М2. При цьому кобальт дещо знижує стійкість до ударів.

M42.Сталі М42 "Super Cobalt" мають відмінну стійкість до стирання та гарну червоностійкість. Застосовуються для робіт з в'язких та складних матеріалів.

Умовні позначення

Что такое HSS сталь

Маркування зарубіжних виробників не розкриває хімічний склад HSS сталі, з якої виготовлений інструмент. Передбачається, що той чи інший інструмент призначений для відведених йому завдань, описаних у каталозі, і цього має бути достатньо. Інші деталі можна з'ясувати або визначивши хімічний склад тим самим портативним аналізатором металів або дослідним шляхом. Крім того, таке маркування зручне недобросовісному виробнику, який може виготовити свердло з HSS сталі, яка не відповідатиме необхідним вимогам, незважаючи на те, що воно швидкорізальне. Нижче описані типові маркування, якими можна частково визначити матеріал, з якого виготовлений інструмент і область його застосування.

HSS-R (Іноді просто HSS) - позначення на свердлах, що пройшли роликову прокатку та термічну обробку. Свердла мають найменшу стійкість.

HSS-G - позначення на інструментах, виготовлених з HSS сталей, в яких ріжуча частина шліфована CBN (кубічним нітридом бору). Інструменти підвищеної стійкості та меншим радіальним биттям. Інструменти HSS-G - це найпоширеніші інструменти для вирішення стандартних завдань.

HSS-E - інструменти із HSS сталі типу М35 з додаванням кобальту. Застосовуються для роботи з в'язких та складних матеріалів. Також зустрічаються такі позначення як HSS Co 5 и HSS Co 8, які вказують на точний вміст кобальту.

HSS-G TiN - поверхня інструменту з напилення нітриду титану. Завдяки такому покриттю поверхнева твердість підвищується приблизно на 2300 HV, а термостійкість до 600°С.

HSS-G TiAlN - поверхня інструменту з напиленням титан-алюміній-нітриду. Завдяки такому покриттю поверхнева твердість підвищується приблизно на 3000 HV, а термостійкість до 900°С.

HSS-E VAP - VAP-інструменти завдяки своїм властивостям застосовуються для обробки нержавіючих сталей (V2A та V4A). Спосіб отримання поверхні інструменту має на увазі "випарювання" оксидного неметалевого шару. Це знижує налипання стружки заготовки на поверхню інструменту, що призводить до поломки інструменту та низької якості обробленої поверхні. VAP-поверхня також покращує адгезію МОР із поверхнею інструменту.

Що стосується терміна "Super HSS", він не є певним і кожен виробник може вкладати в нього різні переваги. Це може бути як сталі М50, і високолеговані спеціальні HSS сталі.