Абревіатурою HSS, складеної з початкових букв англійських слів High Speed ??Steel, позначається ціла група сталей, що відносяться до категорії швидкорізальних. З сталей даного типу виготовляються фрези, мітчики, плашки для нарізування різьблення. Значно рідше такий матеріал застосовують для виробництва ножівкових полотен і ножів.
Сплави категорії HSS відносяться до високовуглецевої сталі, в окремих марках яких може міститися значна кількість вольфраму. Твердість інструменту, виготовленого з сталей даного типу, може перебувати в інтервалі 62-64 одиниці за шкалою HRC.
Кінцева фреза, виготовлена ??зі сталі HSS-Co8 здатна обробляти матеріал з межею міцності до 1100Н / мм2
Інструменти з сталей HSS, якщо порівнювати їх з твердосплавними, відрізняються більш доступною вартістю і більш високою міцністю, що дозволяє успішно застосовувати їх для переривчастого різання. Тим часом виконувати обробку з їх допомогою допускається на більш низьких швидкостях різання, якщо порівнювати з твердосплавними свердлами.
Склад швидкорізальних сталей, які зарубіжні виробники називають сплавами категорії HSS, постійно вдосконалювався. Так, з кінця XIX століття в такі стали почали додавати значна кількість вольфраму (до 18%), а з 1912 року в даних сплавах став з’являтися кобальт. І тільки в 1930 році до складу HSS-сталей включили молібден.
Основні характеристики і марки
Залежно від свого складу HSS-стали діляться на три категорії:
- з підвищеним вмістом вольфраму (Т);
- молібденові (М);
- високолегованої групи.
Хімічний склад вольфрамових HSS сталей
Через дорожнечу і брак вольфраму стали з його підвищеним вмістом в наш час застосовуються досить рідко. Найбільш поширеними сталями даної групи є сплав загального призначення Т1 і містить ванадій і кобальт сталевий сплав Т15. Останній використовується, зокрема, для виготовлення виробів, які повинні відрізнятися високою стійкістю до зносу і високих температур.
Хімічний склад молібденових HSS сталей
Більш поширені стали HSS молибденовой групи, в яких також можуть міститися вольфрам і кобальт. Швидкорізальної сталі молибденовой групи, в складі яких присутня значна кількість ванадію і вуглецю, стійкі до абразивного зношування. Для виготовлення виробів, які повинні зберігати високу твердість навіть при високих температурах, застосовують молібденові сталеві сплави, починаючи від марки М41. У виробництві інструментів, які експлуатуються в холодних умовах і володіють високою ударною в’язкістю, також використовують сталеві сплави молибденовой групи, піддаючи їх спеціальній термічній обробці.
Хімічний склад високолегованих HSS сталей
Вибираючи інструменти з HSS-сталей молибденовой групи, слід враховувати характеристики окремих марок таких сталевих сплавів.
М1
З стали даної марки виготовляють HSS-свердла широкого застосування. Свердла HSS зі сплаву марки М1 відрізняються більшою гнучкістю і меншою сприйнятливістю до ударних навантажень, але рівень їх красностойкості менше, ніж у інструментів, виконаних зі сталі М2.
М2
Це найбільш поширений матеріал, з якого виготовляють інструменти різного призначення. Вироби з HSS-стали даної марки, які використовуються для виконання високопродуктивних машинних робіт, відрізняються високою красностойкостью, параметри їх різальних крайок зберігаються довше, ніж у інструментів з швидкорізальних сталей інших марок.
М7
Даний сплав використовується для виробництва потужних свердел, від яких потрібно не тільки висока гнучкість, але і виняткова надійність. За допомогою свердел по металу HSS, виготовлених зі сплаву даної марки, виконують отвори в твердому і товстолистовому матеріалі.
М50
Це матеріал, який використовується для виготовлення свердел, які працюють в комплекті з портативним обладнанням. У даних умовах поломка інструменту через його значного вигину є досить актуальною проблемою. Свердло HSS із сталевого сплаву М50 не володіє такою красностойкостью, як інструменти з швидкорізальних сталей інших марок.
М35
Даний сплав, який також позначається як HSSE, за рахунок підвищеного вмісту кобальту відрізняється більш високою красностойкостью, ніж швидкоріжуча сталь марки М2. Тим часом підвищений вміст даного елемента в складі стали HSSE знижує її стійкість до ударних навантажень.
М42
Це сталь, в складі якої міститься максимальна кількість кобальту, тому її часто називають Super Cobalt. Інструменти з HSS-стали даної марки відрізняються не тільки високою красностойкостью, а й винятковою стійкістю до стирання. Завдяки таким характеристикам сталь даної марки успішно використовується для виробництва інструментів, за допомогою яких необхідно виконувати обробку вузьких і складних матеріалів.
Зміст вольфраму в складі HSS-сталей дозволяє наділити вироби, які з них виготовлені, красностойкостью.
Полягає це якість в тому, що ріжучакромка інструменту зберігає свою твердість навіть при температурі червоного розжарювання — 530 °. Ще більш високою красностойкостью (а також підвищену зносостійкість) мають швидкорізальні сталеві сплави, в хімічному складі яких міститься кобальт (HSS Co). Ріжучі кромки свердел HSS категорії Co здатні зберігати свою твердість при більш високих температурах.
Умовні позначення
Розшифровка хімічного складу сталей, що відносяться до категорії HSS, утруднена, так як в їх позначенні не міститься ніяких докладних даних. Як правило, в каталогах на інструмент, виготовлений з сталей даної категорії, є інформація про матеріали, для обробки яких його можна використовувати. Щоб відносно точно визначити хімічний склад HSS-сталей, необхідно використовувати спеціальне обладнання або вирішувати це питання досвідченим шляхом.
Швидше за все, це німецький аналог швидкорізальної сталі HSS М2
Краще розбиратися в характеристиках і матеріал виготовлення інструменту, на який нанесено маркування HSS, допомагає знання наступних даних.
HSS
До такої абревіатурі часто додається буква R. Це свердла, що відрізняються найменшою стійкістю. Вони проходять роликовую прокатку і термічну обробку.
HSS G
Це позначення наноситься на свердла, ріжуча частина яких піддається шліфовці за допомогою боразона (CBN). Інструменти HSS G є найбільш поширеними, їх відрізняє підвищена стійкість. Крім того, свердло по металу, на яке нанесено таке позначення, створює найменше биття при виконанні обробки з його допомогою.
HSS c літерою E
Це позначення вказує на те, що в складі матеріалу виготовлення виробу міститься кобальт. Інструмент з позначенням HSSE оптимально підходить для обробки складних матеріалів, а також матеріалів, що відрізняються високою в’язкістю. Як вже говорилося вище, аналогом позначення HSSE є маркування М35. Існують і міжнародні аналоги позначення HSSE (HSS-Co5 і HSS-Co8), за якими можна точно визначити, яка кількість кобальту міститься в сталевому сплаві.
Сталь цієї марки надзвичайно важко ріжеться болгаркою
HSS G TiN
Дане позначення вказує на те, що на поверхню інструменту нанесено напилення з нітриду титану. За рахунок цього підвищується як твердість поверхневого шару виробу (приблизно на 2300 HV), так і його термостійкість (до 600 °).
HSS G TiAIN
На поверхню інструменту з таким позначенням нанесено напилення з нітриду титану, легованого алюмінієм. Твердість поверхневого шару такого свердла завдяки цьому покриттю підвищується приблизно на 3000 HV, а термічна стійкість — на 900 °.
HSS E VAP
Вироби з таким позначенням можна використовувати для обробки нержавіючої сталі. На їх поверхню менше налипає стружка, тому вони рідше ламаються і забезпечують високу якість обробки.
Нерідко можна зустріти інструменти з позначенням HSS 4241, які використовуються переважно для обробки виробів з деревини, пластика і алюмінію. Що стосується позначення Super HSS, то кожен виробник вкладає в нього свої уявлення про якість інструменту.
На відео показаний тест ножа зі сталі марки HSS W18.