Když jsem poprvé začal pracovat s nástroji pro zpracování kovů, značení „HSS“ mě zmatilo. Koupil jsem různé kousky, aniž bych pochopil, co to znamená, což mělo za následek špatný výkon a zbytečné peníze. Děláte stejnou nákladnou chybu při výběru bitu s vrtáním?
HSS na vrtných bitů znamená vysokorychlostní ocel, slitina navržená tak, aby udržovala tvrdost při vysokých teplotách vrtání. Obsahuje wolfram, molybdenum, vanadium a někdy kobalt, aby poskytoval vynikající odolnost proti opotřebení a řezání ve srovnání s bity z uhlíkové oceli.
Dovolte mi vysvětlit vše, co potřebujete vědět o vrtácích HSS, jejich složení, výhodách a o tom, jak se porovnávají s jinými materiály, které vám pomohou přijímat lepší rozhodnutí o nástrojích.
Co přesně je vysokorychlostní ocel (HSS)?
Když jsem začal vyrábět vrtací kousky, zákazníci by mě položili technické otázky týkající se složení HSS. Uvědomil jsem si, že mnoho odborníků nechápe, co je vlastně v těchto kouscích. Co tedy dělá HSS speciální ve srovnání s obyčejnou ocelí?
Vysokorychlostní ocel (HSS) je specializovaná nástrojová ocel obsahující 18% wolframové, 4% chrom, 1% vanadium a různé množství molybdenu a kobaltu. Toto složení umožňuje bitům HSS udržovat schopnost tvrdosti a řezání při teplotách až do 650 stupňů (1200 stupňů F).
Vysokorychlostní ocel představuje pozoruhodný pokrok v technologii zpracování kovů. Termín „vysokorychlostní“ se neodkazuje na to, jak rychle se točí bit, ale spíše na schopnost bitů udržovat tvrdost a řezání účinnosti při vysokých teplotách generovaných při řezu při zvýšených rychlostech.
Vývoj HSS má fascinující historii z roku 1898, kdy Frederick Winslow Taylor a Maunsel White vytvořili první vysokorychlostní ocelovou slitinu. Jejich průlom přišel, když zjistili, že topná ocel na její bod tání, poté ji správně ochladila, dramaticky zlepšila jeho výkon. Tento objev revolucionizoval zpracování kovů tím, že umožňuje řezné rychlosti 4-5krát rychleji, než bylo možné.
Moderní HSS je podle standardizovaných systémů kategorizován do různých stupňů:
| HSS Grade | Wolfram | Molybden | Chromium | Vanadium | Kobalt | Primární charakteristiky |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M2 | 6% | 5% | 4% | 2% | - | Obecné účely, nejběžnější třída HSS |
| M7 | 1.5% | 8.75% | 4% | 2% | - | Vylepšený odpor opotřebení oproti M2 |
| M35 | 6% | 5% | 4% | 2% | 5% | Lepší odolnost proti teplu než M2 |
| M42 | 1.5% | 9.5% | 4% | 1.2% | 8% | Vynikající tvrdost a tepelná odolnost |
| T15 | 12% | - | 4.5% | 5% | 5% | Vynikající odolnost proti oděru |
Molekulární struktura HSS je to, co jí dává jeho pozoruhodné vlastnosti. Během tepelného zpracování se v ocelové matrici tvoří komplexní karbidy. Tyto mikroskopické částice-primárně wolframový karbid, karbid vanadia a molybdenu-karbid-provid extrémní tvrdost, zatímco okolní ocelová matrice nabízí houževnatost a odolnost proti nárazu.
Prostřednictvím své práce dohlížející na výrobu v Ceresu jsem si všiml, že přesný proces tepelného zpracování je stejně zásadní jako chemické složení. NášHSS BITSpodstoupit vícestupňové tepelné zpracování:
Předehřívání při 850 stupních, aby se snížilo vnitřní napětí
Austenitizace na 1150-1250 stupňů pro transformaci krystalické struktury
Zhášení v kontrolovaném prostředí k dosažení maximální tvrdosti
Více temperačních cyklů při přesných teplotách pro optimalizaci rovnováhy tvrdosti a houževnatosti
Tento komplexní proces má za následek bity s tvrdostí 63-65 hodin (stupnice tvrdosti Rockwell C), výrazně těžší než 25-35 hodin bitů z uhlíkové oceli. Tato tvrdost, kombinovaná s odolností proti teplu slitiny, je to, co umožňuje bitům HSS udržovat jejich špičku při vrtání kovy.