Быстрорежущие стали

Быстрорежущими называют сплавы стали, которые используются при изготовлении различных профессиональных инструментов, которые должны отвечать требования повышенной прочности, и работающих при высокой скорости вращения и резания.

Необходимость в создании инструментов из быстрорежущих сталей обусловлена высокой частотой изнашивания и быстрого нагрева инструментов из обычных стальных резцов.

Впервые подобный сплав был открыт во второй половине девятнадцатого века, где в качестве легирующих элементов использовались марганец и вольфрам. С течением времени, данный сплав стали совершенствовался, становился более прочным и устойчивым к нагрузкам. В настоящее время, удалось добиться создания быстрорежущих сталей без использования вольфрама.

Характеристики быстрорежущих сталей и их виды

Особенностями быстрорежущих сплавов являются их повышенная теплостойкость и твердость, а также высокое сопротивление пластической деформации и износостойкость. Популярность данных сплавов обусловлена тем, что даже при высоких температурах, инструменты, изготовленные из них, сохраняют режущую способность, форму и размеры.

Стали, отвечающие подобным характеристикам, содержат в своем составе хром и вольфрам в различных процентных соотношениях. Существуют также и иные составы сплавов с применением углерода, ванадия, кобальта.

Можно выделить основные характеристики данных видов сплавов:

• Красностойкость – то есть то время, в течение которого инструмент, изготовленный из быстрорежущих сталей, может работать в условиях повышенных температур без потери своих функций;
• Повышенная твердость – в условиях повышенных температур, обычные марки сталей теряют свою твердость и могут деформироваться, чего нельзя сказать о быстрорежущих сталях, они сохраняют свои свойства даже при температуре плюс шестьсот градусов;
• Сопротивляемость разрушению – даже при интенсивном использовании, инструмент из данных сплавов не испортиться и не будет поврежден.

Быстрорежущие стали делятся на три группы по уровню теплостойкости:

• Высоколегированные сплавы с высокой теплостойкостью – используются для резки титановых сплавов и труднообрабатываемых изделий;
• Сплавы с нормальной теплостойкостью – применяются для изготовления инструментов, для резки и обработки конструкционных, цветных, черных металлов и пластмассы;
• Марки стали с повышенной теплостойкостью – используются для обработки жаропрочных, закаленных, конструкционных и нержавеющих металлов.

Сфера применения быстрорежущих сталей

Быстрорежущие стали применяются для изготовления различных специальных инструментов, которые должны отвечать определенным параметрам теплостойкости и прочности. Сфера использования того или иного состава зависит от характеристик сплавов и их эксплуатационных возможностей:

• Изготовление режущих кромок для инструментов;
• Производство сверл, резцов и метчиков;
• Детали для металлообрабатывающих станков и оборудования;
• Изготовление инструментов для чистовой отделки труднообрабатываемых металлических изделий.

Некоторые правила эксплуатации данных сплавов металлов:

• Ванадиевые сплавы используют для чистовой обработки металлов;
• Кобальтовые сплавы используют для обработки жаропрочных и коррозийностойких изделий;
• Для инструментов сложной формы и фасонных изделий используют марки Р18;
• Для элементов оборудования, которые не подвергаются сильной нагрузке применяют марки Р9;
• Составы из вольфрама и молибдена используют для изготовления инструментов, которые применяются при черновой обработке изделий, изготовлении протяжек, фрез и других подобных изделий.