Hss сталь что это

HSS сталь – bds-machines.by

Название в виде аббревиатуры HSS носит объемная группа сталей. Свое наименование они получили от первых букв слов на английском языке — High Speed Steel, или быстрорежущая сталь. Чаще всего ее используют для выпуска фрез, метчиков и плашек для создания резьбы. Существенно реже можно найти полотна для ножовок и ножи из подобных материалов.

Характеристики и марки HSS-стали

Быстрорежущие разновидности — это высокоуглеродистые стали. В состав некоторых марок включают достаточно большое количество вольфрама. Помимо этого они могут содержать кобальт и молибден. Если говорить о твердости сплавов, то показатель чаще всего находиться в пределах 62–64 единицы шкалы HRC. Сравнивая продукцию из быстрорежущей стали и твердосплавной, стоит отметить, что первый вариант отличается достаточно доступной ценой и повышенной износостойкостью.

В последнее время принято выделять 3 основные группы HSS-стали, каждая из которых имеет свои особенности:

1. С высоким содержанием вольфрама (Т)
2. С высоким содержанием молибдена (М)
3. Высоколегированные

Вольфрамовые стали

Не самая популярная разновидность. Связано это с тем, что вольфрам встречается достаточно редко и стоит дорого. Самые распространенные марки вольфрамовой стали Т1 и Т15. Второй содержит кобальт и ванадий, поэтому подходят для выпуска принадлежностей, к которым выдвигаются повышенные требования прочности и устойчивости к высоким температурам.

Химический состав вольфрамовых HSS сталей

Тип	Аналог	C	Mn	Si	Cr	V	W	Mo	Co	Ni
Т1	Р18	0,75	—	—	4,00	1,00	18,00	—	—	—
Т2	Р18Ф2	0,80	—	—	4,00	2,00	18,00	—	—	—
Т4	Р18К5Ф2	0,75	—	—	4,00	1,00	18,00	—	5,00	—
Т5	0,80	—	—	4,00	2,00	18,00	—	8,00	—
Т6	0,80	—	—	4,50	1,50	20,00	—	12,00	—
Т8	0,75	—	—	4,00	2,00	14,00	—	5,00	—
Т15	Р12К5Ф5	1,50	—	—	4,00	5,00	12,00	—	5,00	—

Молибденовые и высоколегированные стали

Отличаются большой распространенностью. Могут содержать в своем составе кобальт и вольфрам. Те марки, в формулу которых включен углерод и ванадий отличаются повышенной прочностью и износостойкостью, устойчивостью к воздействию абразивов.

Сплавы, начиная с М41, применяются для выпуска приспособлений, которые сохраняют свои характеристики даже при супер нагреве.

Для создания оснастки, рассчитанных на работы при низких температурах, также применяют стали с молибденом, но они подвергаются дополнительной обработке.

Химический состав молибденовых HSS сталей

Тип	Аналог	C	Mn	Si	Cr	V	W	Mo	Co	Ni
M1	0,80	—	—	4,00	1,00	1,50	8,00	—	—
M2	P6M5	0,85	—	—	4,00	2,00	6,00	5,00	—	—
M3	P6M5Ф3	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	—	—

Химический состав высоколегированных HSS сталей

Тип	Аналог	C	Mn	Si	Cr	V	W	Mo	Co	Ni
М41	Р6М3К5Ф2	1,10	—	—	4,25	2,00	6,75	3,75	5,00	—
М42	1,10	—	—	3,75	1,15	1,50	9,50	8,00	—
М43	1,20	—	—	3,75	1,60	2,75	8,00	8,25	—
М44	1,15	—	—	4,25	2,00	5,25	6,25	12,00	—
М46	1,25	—	—	4,00	3,20	2,00	8,25	8,25	—
М47	Р2АМ9К5	1,10	—	—	3,75	1,25	1,50	9,50	5,00	—
М48	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
М50	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
М52	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
М62	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

Подбирая продукцию из молибденового материала, стоит учитывать особенности той или иной марки:

1. М1. Идеальна для выпуска сверл. Они гибкие и устойчивые к ударным нагрузкам. Но не могут похвастаться существенной же красностойкостью.
2. М2. Один из самых популярных материалов. Часто применяется для производства инструментов разного назначения. Продукция подходит для интенсивных работ при помощи станков. особенность подобного инструмента — исключительная красностойкость, а значит режущий элемент долго сохранит свои качества. В нашем каталоге представлены  сверла серии HSS-STANDARD из данного сплава
3. М7. Идеален для выпуска крупных сверл, созданных для сверления материалов повышенной твердости или толстолистовых.
4. М35. Отличается повышенной красностойкостью из-за повышенного количества кобальта в формуле. Но имеет невысокую устойчивость к ударным нагрузкам.
5. М42. Содержит большое количество кобальта, поэтому характеризуется отличной красностойкостью. Помимо этого крайне устойчива к истирании. Идеальна для изготовления принадлежностей для работы с особо твердыми или даже вязкими материалами. Корончатые фрезы из данного материла представлены в линейке сверл HSS-CO 8  
6. М50. Часто используется для выпуска сверл, которыми комплектуется переносное оборудование.

Красностойкость — это свойство, которое сплавы получают благодаря наличию в составе вольфрама. Весь смысл этой особенности в том, что режущая кромка оснастки сохраняет все свои характеристики даже в том случае, если подвергается воздействию температуры в 530 градусов. Стали же с кобальтом в формуле выдерживают еще больший нагрев.

Условные обозначения и маркировка HSS-сталей

Узнать подробнее о материале, из которого выполнена оснастка, поможет существующая на нем маркировка. Выделяют несколько разновидностей:

1. HSS или HSS R. Сверла этого типа считаются самыми неустойчивыми к повреждениям.
2. HSS G. Режущая часть оснастки проходит дополнительную шлифовку боразоном. Продукция отличаются повышенной прочностью. Практически не создают биение в процессе работы.
3. HSS E. Содержит в составе кобальт. Аналоги: M35 и HSS-Co. Идеальна для высверливания сложных заготовок и элементов.
4. HSS G TiN. Имеет покрытие из нитрида титана. Отличается повышенной прочностью и термостойкостью.
5. HSS G TiAIN. Покрытие из нитрида титана дополнительно легированно алюминием. Подобный подход дает возможность увеличить термическую стойкость до 900 градусов.
6. HSS E VAP. Продукция из этого сплава прекрасно подходит для работы с нержавеющей сталью.

Источник: http://bds-machines.by/spravochnik/hss-stal/

Как выбрать сверла по металлу

Для сверления металлов используют винтовые или, как их чаще называют, спиральные сверла. Будучи практически одинаковыми по конструкции, эти инструменты могут различаться по материалу, виду дополнительной обработки, особенностям заточки. Существует много разновидностей сверл, оптимизированных для разных металлов, глубины сверления и других условий работы.

Из чего изготавливают сверла

Для изготовления сверл по металлу применяется быстрорежущая сталь. Это группа высоколегированных сплавов, в состав которых, кроме железа и углерода, входит вольфрам, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.

Быстрорежущая сталь отличается от обычной инструментальной тем, что сверло из нее сохраняет работоспособность при нагреве. Инструментальная сталь при нормальной температуре не уступает по твердости быстрорежущей, но при нагреве свыше 200оС происходит отпуск и она становится мягкой. Быстрорежущая сталь сохраняет твердость до 500—600оС, а некоторые марки – до 1000оС.

Вольфрам – основной компонент, повышающий «красностойкость стали» (способность сохранять твердость при нагреве). Однако из-за ограниченных запасов вольфрама пришлось отказываться от стали с его высоким содержанием и переходить на молибденовые сплавы. При содержании вольфрама в пределах 6% требуемые качества сверл обеспечиваются добавкой молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 уже не производятся, и даже Р9 встречается нечасто.

В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Их существует несколько разновидностей, и некоторые из них аналогичны сплавам, указанным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М» с последующей цифрой. Сравним несколько наиболее часто используемых марок.

М1

Сталь с низким содержанием вольфрама и увеличенным – молибдена (1.5 и 8 % соответственно). Не отличается высокой стойкостью, используется для изготовления сверл общего назначения.

М2

Сплав содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что придает сверлам из него высокую твердость. Российский аналог – Р6М5. Сверла из этой стали обладают хорошей износостойкостью и красностойкостью.

М7

Сверла из этой стали применяются для глубокого сверления и работы с высокими усилиями. В ее составе уменьшено содержание вольфрама (1,75 %), но увеличено количество молибдена (8,75 %) и ванадия (2 %). Российский аналог – Р2М9.

М35

Российский аналог этого сплава – Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) более высокой «красностойкостью» за счет добавки 5 % кобальта. В сплав также добавлены: кремний, магний и никель. Сверла из стали М35 выдерживают сильный нагрев и обеспечивают высокую производительность.

М42

Этот сплав имеет в составе немного вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла из него отличаются высокой красностойкостью и отлично держат заточку. Хорошо работают при высокой скорости резания и по вязким материалам. Российский аналог – сталь Р2М10К8.

Особенности сверл и их маркировка

В зарубежной системе маркировки сверл отражаются некоторые особенности их изготовления и важнейшие компоненты стали.

HSS-R

Нешлифованные сверла изготавливаются винтовой прокаткой. Для них используется относительно мягкая, деформируемая сталь. После прокатки инструмент закаляется. В маркировке буква «R» может отсутствовать.

HSS-G

Вышлифованные сверла изготавливаются шлифовкой CBN (кубическим нитридом бора). Это самый распространенный вид инструментов для широкого круга задач. Сверла имеют высокую износостойкость и минимальное радиальное биение.

HSS-PM

Сверла, изготовленные по технологии порошковой металлургии. Применяются для обработки твердых металлов.

HSS-E (HSS-Co)

Кобальтовые сверла из сплавов с высоким содержанием кобальта. К маркировке может добавляться цифра, обозначающая округленное до целых содержание кобальта в процентах. Например, HSS-Co5 или HSS-Co8, что соответствует сплавам М35 или М42.

HSS-TiN или HSS-TiAN

Титановые сверла покрыты нитридом титана. Буква «A» во втором варианте означает легирование алюминием. Покрытие нитридом титана придает инструменту золотистый цвет и в несколько раз повышает его износостойкость.

HSS-E-VAP

Парооксидированные сверла. Сверла этой группы покрыты пленкой окислов, которая создается парооксидированием – обработкой перегретым паром в специальной среде. Покрытие имеет черный цвет, снижает налипание стружки на режущие кромки, повышает смачиваемость поверхности охлаждающей жидкостью. Сверла HSS-E-VAP эффективны для сверления нержавеющей стали и других вязких сплавов.

Твердость сверл из быстрорежущих сталей по ГОСТ 2034-80 должна быть в пределах 63—66 HRC.

Режущая часть

Резание при сверлении осуществляется двумя кромками, которые образованы пересечением передних поверхностей винтовых канавок и конической головки сверла. Строго говоря, режущая часть не совсем коническая: задняя поверхность лезвия понижается, под небольшим углом отходя от теоретического конуса.

Главный параметр заточки – угол при вершине. Для большинства применений он составляет около 118о. Для чугуна или твердой бронзы его можно уменьшить до 116о. Для латуни, мягкой бронзы, алюминия применяют углы 120о, 130о, 140о.

Для сверления мягкого листового металла применяют специальную заточку с криволинейными режущими кромками, выступающим заостренным центром и чуть выступающими краевыми резцами. В начале сверления сверло сразу четко центрируется, затем очерчивается контур, и после этого начинается выемка металла по всей площади отверстия. В результате исключается биение на входе и закусывание краев на выходе.

Для сверления стального и чугунного литься применяются сверла с двойной заточкой. Кроме угла при вершине 116 – 118о, кромки стачиваются на периферии, на ширину 0,2 диаметра, под углом 70 – 75о. Существуют и другие формы заточки для конкретных применений.

Точность сверления

Факторы, влияющие на точность сверления, делятся на две группы: зависящие от оборудования и зависящие от инструмента. Сверла делятся на три класса точности: А1, В1 и В. Класс точности определяется предельно допустимыми величинами:

• несимметричностью сердцевины и поводка сверла;
• радиальным биением;
• допуском прямолинейности режущих кромок.

Класс точности должен соответствовать требуемому квалитету точности отверстий и возможностям оборудования. Сверла класса А1 применяются для отверстий от 10 до 13 квалитетов точности. Сверла классов В1 и В – до 14 и до 15-го квалитета точности соответственно.

Виды хвостовиков

Хвостовая часть сверла, предназначенная для крепления в станке или ручном инструменте, может иметь разные формы.

• Цилиндрический хвостовик. Это самая распространенная форма хвостовика, пригодная для фиксации в патроне дрели, сверлильного или токарного станка.
• Конический (конус Морзе). Сверла с коническим хвостовиком применяются на промышленном оборудовании. Для них требуется соответствующий конус на шпинделе. Отличаются надежной фиксацией, точной центровкой и быстротой замены инструмента.
• Шестиугольный. Такой хвостовик пригоден для установки в трехкулачковый патрон и отличается уверенной передачей высокого крутящего момента. Исключает проскальзывание сверла в патроне. Кроме того, шестиугольная форма удобна для установки сверла в адаптер шуруповерта. При этом сверло не нужно зажимать, но не обеспечивается его точное положение при работе.

Популярные наборы и сверла специальной формы

Наиболее часто используемые сверла – диаметром от 2 до 10 мм. Они используются в металлообрабатывающих мастерских, на станциях СТО, в домашнем хозяйстве. На популярность этих диаметров указывает и то, что большинство легкого сверлильного оборудования имеет патроны, приспособленные под этот диапазон размеров.

Для общего применения подходит набор сверл с шагом диаметра 0,5 мм. В большинстве случаев такой набор перекроет основные потребности сверления. Для конкретного применения можно подбирать диаметры с шагом 0,1 мм. Более точные размеры отверстий достигаются дополнительной обработкой.

Есть особые случаи, для которых удобно использовать специальные сверла:

• ступенчатое сверло для листовых материалов;
• кольцевое сверло или центробор для неглубокого сквозного сверления отверстий большого диаметра;
• комбинированное сверло-метчик, которым можно за один проход просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу.

Правильный выбор инструмента в соответствии с предстоящим применением существенно упростит работу и поможет достичь должного качества.

Источник: https://uni-tool.ru/blog/kak-vybrat-sverla-po-metallu/

Что такое HSS сталь? Виды и отечественные аналоги HSS

HSS (High Speed Steel) — это общее определение группы быстрорежущих сталей. HSS сталь применяется для изготовления большого количества различного режущего инструмента. Обычно, это сверла, фрезы, метчики и плашки, реже — ножи и пильные полотна. HSS стали являются высокоуглеродистыми и некоторые из них содержат большую долю вольфрама.

Как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным преимуществом перед твердосплавными инструментами является прочность и более низкая стоимость инструментов. Поэтому HSS хорошо себя показывает при прерывистом резании. Ограничением применения HSS являются низкие скорости резания по сравнению с твердыми сплавами.

За рубежом, также как и у нас, в конце 19 века первыми стали применятся HSS стали с высоким содержанием вольфрама (18%). Первая запись об использовании в сталях кобальта появилась в Германии в 1912 году. Позже, в 1930 году, в США был введен молибден.

Характеристики HSS сталей

HSS стали делятся на три группы:

• Вольфрамовые (Т);
• Молибденовые (М);
• Высоколегированные быстрорежущие стали.

Стали вольфрамовой группы сегодня практически не применяются из-за высокой стоимости вольфрама и его дефицита. Самыми распространенными являются сталь общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 применяются для инструментов, работающих в условиях высоких температур и износа.

Стали молибденовой группы в качестве главного легирующего элемента имеют молибден, хотя некоторые содержат равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с повышенным содержанием ванадия и углерода являются стойкими к абразивному износу.

Серия сталей начиная от М41 характеризуется высокой твердостью при работе на высоких температурах (красностойкостью). Молибденовые стали применяются также при изготовлении инструментов, работающих в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов.

В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур для повышения ударной вязкости.

Таблица общих химических составов HSS сталей. Отечественные аналоги.

Тип	Отечеств. аналог	Химический состав, %
C	Mn	Si	Cr	V	W	Mo	Co	Ni
Вольфрамовые HSS стали
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	—
Молибденовые HSS стали
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	—	—
Высоколегированные HSS стали
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

В таблице могут быть указаны не все аналоги, так как в настоящее время может быть большое кличество позаимствованных не гостированных марок.

Режущий инструмент, изготовленный с содержанием вольфрама (W), будет обладать очень полезным для инструмента качеством — красностойкостью. Она позволяет инструментам сохранять острую режущую кромку и твердость при температурах красного каления (до 530°С). Кобальт еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость HSS сталей.

M1. Применяются для производства сверл, широкого диапазона применений. Стали М1 имеют меньшую красностойкость, чем стали М2, но менее восприимчивы к ударам и являются более гибкими, что делает их пригодными для общих работ.

M2. Стандартный материал для изготовления инструментов из HSS сталей. М2 имеет хорошую красностойкость и сохраняет свою режущую кромку дольше, чем другие HSS стали с меньшим содержанием вольфрама. Обычно применяется для изготовления инструментов для высокопроизводительных машинных работ.

M7. Применяются для сверл тяжелой конструкции для сверления твердого листового металла. Обычно применяются там, где гибкость и увеличенный срок службы одинаково важны.

M50. Применяется для изготовления сверл, которые применяются для сверления на портативном оборудовании, где поломка по причине изгиба является проблемой. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с вольфрамом.

M35. Стали М35 имеют повышенную красностойкость по сравнению с М2. При этом кобальт несколько понижает стойкость к ударам.

M42. Стали М42 «Super Cobalt» имеют отличную стойкость к истиранию и хорошую красностойкость. Применяются для работ по вязким и сложным материалам.

Условные обозначения

Маркировка зарубежных производителей полностью не раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлен инструмент. Предполагается, что тот или иной инструмент предназначен для отведенных ему задач, описанных в каталоге, и этого должно быть достаточно.

Остальные детали можно выяснить либо определив химический состав тем же портативным анализатором металлов или же опытным путем. Кроме того, такая маркировка удобна недобросовестному производителю, который может изготовить сверло из HSS стали, которая не будет отвечать необходимым требованиям, не смотря на то, что она быстрорежущая.

Ниже описаны типичные маркировки, по которым можно частично определить материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.

HSS-R (иногда просто HSS) — обозначение на сверлах, прошедших роликовую прокатку и термическую обработку. Сверла имеют наименьшую стойкость.

HSS-G — обозначение на инструментах, изготовленных из HSS сталей, в которых режущая часть вышлифована CBN (кубическим нитридом бора). Инструменты повышенной стойкости и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G — это самые распространенные режущие инструменты для решения стандартных задач.

HSS-E — инструменты из HSS стали типа М35 с добавлением кобальта. Применяются для работы по вязким и сложным материалам. Также встречатся такие обозначения как HSS Co 5 и HSS Co 8, которые указывают на точное содержание кобальта.

HSS-G TiN — поверхность инструмента с напылением нитрида титана. Благодаря такому покрытию поверхностная твердость повышается приблизителньо на 2300 HV, а термостойкость до 600°С.

HSS-G TiAlN — поверхность инструмента с напылением титан-алюминий-нитрида. Благодаря такому покрытию поверхностная твердость повышается приблизителньо на 3000 HV, а термостойкость до 900°С.

HSS-E VAP — VAP-инструменты благодаря своим свойствам применяются для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A). Способ получения поверхности инструмента подразумевает «выпаривание» оксидного неметаллического слоя. Это снижает налипание стружки заготовки на поверхность инструмента, которое приводит к поломке инструмента и низкому качеству обработанной поверхности. VAP-поверхность также улучшает адгезию СОЖ с поверхностью инструмента.

Что касается термина «Super HSS», он не является определенным и каждый производитель может вкладывать в него различные преимущества. Это могут быть как стали М50, так и высоколегированные специальные HSS стали.

Источник: https://instruments.zp.ua/ru/reference/info/266-hss.html

Что говорят обозначения на свёрлах

22.06.2016

Сверлом называется режущий инструмент для получения глухих или сквозных отверстий в сплошном теле материала, рассверливания имеющихся отверстий или углублений, а также выполнения других видов работ. Сверло воздействует на материал только в осевом направлении! (в отличие от фрез, способных работать ещё и с продольной подачей).

Конструктивно, сверла представляет собой передний режущий конус (с острыми рабочими кромками), отводящие спиральные канавки и хвостовик для крепления в патроне сверлильного инструмента – дрели, станка, перфоратора. В зависимости от назначения, все три элемента сверла могут иметь разную форму и конструкцию. Опытному мастеру они могут сказать о назначении и «характере» сверла не меньше, чем фирменная маркировка!

Свёрла по типам

В зависимости от «точки отсчёта», все свёрла можно разделить на несколько больших групп:

• по виду материала инструмента (из быстрорежущей стали, победитовые, закалённые, с защитным покрытием и т.п.);
• для работ по металлу;
• для древесины (отличаются наличием тонкого острого кончика для удобства первичного врезания в материал);
• для хрупких, но твёрдых материалов (бетона, кирпича и пр.) – узнаваемы по характерному режущему конусу с парой «лепестков», имеющих твёрдые наплавки;
• для сверления с ударной нагрузкой – отличаются выступами и проточками на цилиндрическом хвостовике для крепления в патроне перфоратора.

Таким образом, ещё прежде чем взглянуть на маркировку сверла, по внешним признакам можно точно определить тип и назначение инструмента. А уже затем переходить к детальному рассмотрению его характеристик.

Маркировка сверла

Очень тонкие свёрла обычно не имеют никаких обозначений (их просто некуда гравировать!). На хвостовиках свёрл диаметром от 3 мм и более наносится буквенно-цифровой код, обозначающий:

• марку материала – самая распространённая быстрорежущая сталь обозначается буквой Р. Применяются также безвольфрамовые быстрорежущие стали (марок ЭК-41, ЭК-42), и твёрдые сплавы (ВК6, ВК8, Т15К6, Т5К10);
• процент вольфрама в сплаве (например Р6 – быстрорежущая сталь с 6% вольфрама);
• виды легирующих элементов (буквами: М обозначает молибден, Ф – ванадий, К – кобальт, А – азот, Ш – электрошлаковый переплав);
• массовые доли других легирующих элементов (также цифрами);
• наконец, значок диаметра (может отсутствовать) и число рядом с ним указывают рабочий размер сверла.

Например: маркировка на сверле «Р6М5К5 10,6» – это инструментальная быстрорежущая сталь с 6% вольфрама в сплаве, плюс легирующие добавки молибдена (5%) и кобальта (5%), диаметр инструмента 10,6 мм.

Следует отметить, что чем больше диаметр сверла, тем подробнее маркировка на нём (может включать класс точности, наименование производителя и пр.).

Маркировка перового режущего инструмента

Обозначается прочность:

1. Р18 – удовлетворительный показатель, повышенная шлифуемость, указывает на широкий интервал закалочных температур.
2. Р 9 – отличаются повышенной износостойкость, более узким интервалом закалочных температурных показателей, повышенной пластичностью.
3. Р6М5 – дополнительно добавляется молибден, увеличенная склонность к обезуглероживанию.
4. Р12Ф3 – имеют пониженную шлифуемость, используются для сверления на среднем режиме. Добавлено 3% ванадия.
5. Р6М5Ф3 – увеличенная износостойкость, работа на средней скорости резания, применяются для углеродистых и легированных инструментальных сталей.
6. Р9К5,
7. Р6М5К5,
8. Р18К5Ф2 – добавляется кобальт, который обеспечивает повышение вторичной твердости, теплостойкости, повышенный режим резания.

Имеют обозначение 2304 — эксплуатационно-конструктивная характеристика. Полная маркировка 2304-4001-50-108. Показатель от 50 до 108 может изменяться. Он указывает на возможное значение диаметра.

Зарубежная маркировка (DIN и HSS) расшифровывается чуть иначе – хотя обозначает в принципе то же самое.

• HSS (High Speed Steel) – общее маркирование группы быстрорежущих сталей;
• идущие следом буквы подсказывают «специализацию» сверла: R (или без буквенного обозначения) – свёрла с наименьшей стойкостью, G – для работы по углеродистым и легированным сталям, чугуну и цветным металлам, E – для кислотостойких нержавеющих сталей, HSS-G TiN и HSS-G TiAlN – для обработки титана. Разумеется, справедлива и «обратная совместимость» – сверло для титана отлично подойдёт для обработки и углеродистых, и нержавеющих сталей;
• при желании можно узнать детальный состав материала сверла по специальной таблице.

Таблица соответствия общехимического состава HSS сталей и их отечественных аналогов.

Тип Отечеств. аналог Химический состав, % C (углерод) Mn (марганец) Si (кремний) Cr (хром) V (ванадий) W (вольфрам) Mo (молибден) Co (кобальт) Ni (никель) Вольфрамовые HSS стали Высоколегированные HSS стали

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	—
T8	0,75	—	—	4,00	2,00	14,00	—	5,00	—
T15	Р12Ф5К5	1,50	—	—	4,00	5,00	12,00	—	5,00	—
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

Например, свёрла с маркировкой М1 являются более гибкими и менее восприимчивыми к ударам, и они пригодны для общих работ. Свёрла М2 используются уже для высокопроизводительных машинных работ, из-за высокой степени красностойкости и сохранности режущей кромки. Маркировка М7 указывает на гибкость и увеличенный срок службы сверла, что важно при сверлении твёрдого листового металла. Из стали М42 делают свёрла для работ по вязким и сложным материалам, а из стали марки М50 делают свёрла для портативного оборудования, где нежелательна поломка инструмента по причине изгиба.

Cвёрла HSS-E – это аналоги отечественных универсальных Р6М5. Они подходят для работы как по низкоуглеродистым сталям и чугуну, так и по твёрдым легированным и нержавеющим сталям (включая кислотостойкие). А инструмент HSS-Co (с добавлением кобальта в сплав) аналогичен российскому сверлу Р6М5К5 (также содержащему 5% кобальта в быстрорежущем сплаве).

HSS-G TiN – наиболее стойкое сверло для работы с прочными титановыми изделиями. Его аналогом является отечественный инструмент Р6Т5 (последняя буква и цифра указывают на 5%-ое содержание титана, что и придаёт быстрорежущей стали особую прочность). Поверхностная твердость сверла с титан-алюминий-нитридовым покрытием (HSS-G TiAlN) составляет уже 3000 HV, а термостойкость 900оС.

И наконец, свёрла для обработки нержавеющих сталей имеют маркировку HSS-E VAP (V2A или V4A).

Буры для перфораторов

Свёрла для перфораторов часто называются «бурами». Они имеют ряд характерных отличий:

• во-первых, с ударной нагрузкой обрабатываются практически только хрупкие, но очень твёрдые материалы (бетон, кирпич, натуральный природный камень и т.п.). Для этого буры имеют специальную, усиленную, конструкцию и сверхтвёрдые наплавки на режущие кромки (режущий кончик с лепестковыми кромками у буров аналогичен по конструкции таковому для свёрл по бетону).
• а во-вторых, буры устанавливаются в специальные сверлильные машины – перфораторы. Их патроны совершают не только вращательное, но и осевое перемещение. Этим достигается удар инструментом по материалу – наряду с вращательным «вгрызанием» в него. Подобная механика требует прочного крепления инструмента в патроне перфоратора – для этого буры имеют хвостовик с продольными выступами и проточками (в отличие от обычных свёрл с абсолютно гладкими цилиндрическими хвостовиками). Такая система крепления буров получила название SDS.

В соответствие с этим, маркировка на бурах несколько отличается от таковой для обычных свёрл:

• первым идёт буквенное обозначение системы крепления бура (конструкции хвостовика) – SDS-max или SDS-plus;
• затем два числа указывают на диаметр и длину бура (в миллиметрах).

Например, бур «SDS-max 16*670» имеет диаметр 16 мм и длину рабочей части 670 мм.

Следует отметить, что диаметр бура всегда равен чётному числу. Соответственно, размерный ряд инструментов будет выглядеть как Ø4 мм, Ø6 мм, Ø8 мм и т.д.

И снова к внешнему виду!

В начале статьи говорилось о внешнем виде сверла – опытному взгляду его конструктивная форма сразу позволит определить назначение. Столь же ценную информацию можно почерпнуть, оценивая цвет сверла или бура:

• обычный серый указывает на «голую» инструментальную сталь без покрытия. Такой инструмент может быть качественным, но он подвержен коррозии и быстрому износу (поскольку не имеет дополнительной упрочняющей сталь термообработки);
• «жирный» чёрный оттенок свидетельствует об обработке материала паром. Это повышает стойкость инструмента, увеличивая его ресурс;
• жёлто-золотистый цвет означает, что материал сверла был подвергнут закалке (значительно повышающей прочность инструмента), а затем отпуску (термической обработке для снятия внутренних напряжений после закалки). Подобные свёрла отличаются хорошей стойкостью, но ввиду склонности закалённой стали к появлению хрупких трещин, «золотистый» инструмент чувствителен к перегреву и перепадам температур. Поэтому в процессе работы необходимо периодически остужать инструмент, придерживаясь рекомендаций производителя (особенно это касается буров для перфоратора). И ни в коем случае нельзя охлаждать свёрла жидкостью!
• ярко-золотой цвет — поверхность такого сверла обработана нитридом титана. Это покрытие уменьшает контактное трение в зоне реза, одновременно упрочняя металл инструмента.

Именно «золотые» свёрла и буры считаются «элитой» среди качественного инструмента. Но и цена таких свёрл, естественно, выше.

Материалы подготовлены специалистами компании «Трайв-Комплект».
При копировании текстов и других материалов сайта — указание ссылки на сайт www.traiv-komplekt.ru обязательно!

Источник: https://traiv-komplekt.ru/articles/chto-govoryat-oboznacheniya-na-sverlah/

HSS-стали — особенности, марки, обозначения, расшифровка

Аббревиатурой HSS, составленной из начальных букв английских слов High Speed Steel, обозначается целая группа сталей, относящихся к категории быстрорежущих. Из сталей данного типа изготавливаются фрезы, метчики, плашки для нарезания резьбы. Значительно реже такой материал применяют для производства ножовочных полотен и ножей.

Сплавы категории HSS относятся к высокоуглеродистым сталям, в отдельных марках которых может содержаться значительное количество вольфрама. Твердость инструмента, изготовленного из сталей данного типа, может находиться в интервале 62–64 единицы по шкале HRC.

Концевая фреза, изготовленная из стали HSS-Co8 способна обрабатывать материал с пределом прочности до 1100Н/мм2

Инструменты из сталей HSS, если сравнивать их с твердосплавными, отличаются более доступной стоимостью и более высокой прочностью, что позволяет успешно применять их для прерывистого резания. Между тем выполнять обработку с их помощью допускается на более низких скоростях резания, если сравнивать с твердосплавными сверлами.

Состав быстрорежущих сталей, которые зарубежные производители называют сплавами категории HSS, постоянно совершенствовался. Так, с конца XIX века в такие стали начали добавлять значительное количество вольфрама (до 18%), а с 1912 года в данных сплавах стал появляться кобальт. И только в 1930 году в состав HSS-сталей включили молибден.

Основные характеристики и марки

В зависимости от своего состава HSS-стали делятся на три категории:

• с повышенным содержанием вольфрама (Т);
• молибденовые (М);
• высоколегированной группы.

Химический состав вольфрамовых HSS сталей

Из-за дороговизны и нехватки вольфрама стали с его повышенным содержанием в наше время применяются достаточно редко. Наиболее распространенными сталями данной группы являются сплав общего назначения Т1 и содержащий ванадий и кобальт стальной сплав Т15. Последний используется, в частности, для изготовления изделий, которые должны отличаться высокой устойчивостью к износу и высоким температурам.

Химический состав молибденовых HSS сталей

Более распространены стали HSS молибденовой группы, в которых также могут содержаться вольфрам и кобальт. Быстрорежущие стали молибденовой группы, в составе которых присутствует значительное количество ванадия и углерода, устойчивы к абразивному изнашиванию.

Для изготовления изделий, которые должны сохранять высокую твердость даже при высоких температурах, применяют молибденовые стальные сплавы, начиная от марки М41.

В производстве инструментов, эксплуатируемых в холодных условиях и обладающих высокой ударной вязкостью, также используют стальные сплавы молибденовой группы, подвергая их специальной термической обработке.

Химический состав высоколегированных HSS сталей

Выбирая инструменты из HSS-сталей молибденовой группы, следует учитывать характеристики отдельных марок таких стальных сплавов. М1

Из стали данной марки изготавливают HSS-сверла широкого применения. Сверла HSS из сплава марки М1 отличаются большей гибкостью и меньшей восприимчивостью к ударным нагрузкам, но уровень их красностойкости меньше, чем у инструментов, выполненных из стали М2.

М2

Это наиболее распространенный материал, из которого изготавливают инструменты различного назначения. Изделия из HSS-стали данной марки, используемые для выполнения высокопроизводительных машинных работ, отличаются высокой красностойкостью, параметры их режущих кромок сохраняются дольше, чем у инструментов из быстрорежущих сталей других марок.

М7

Данный сплав используется для производства мощных сверл, от которых требуется не только высокая гибкость, но и исключительная надежность. С помощью сверл по металлу HSS, изготовленных из сплава данной марки, выполняют отверстия в твердом и толстолистовом материале.

М50

Это материал, используемый для изготовления сверл, работающих в комплекте с портативным оборудованием. В данных условиях поломка инструмента по причине его значительного изгиба является достаточно актуальной проблемой. Сверло HSS из стального сплава М50 не обладает такой красностойкостью, как инструменты из быстрорежущих сталей других марок.

М35

Данный сплав, который также обозначается как HSSE, за счет повышенного содержания кобальта отличается более высокой красностойкостью, чем быстрорежущая сталь марки М2. Между тем повышенное содержание данного элемента в составе стали HSSE снижает ее устойчивость к ударным нагрузкам.

М42

Это сталь, в составе которой содержится максимальное количество кобальта, поэтому ее часто называют Super Cobalt. Инструменты из HSS-стали данной марки отличаются не только высокой красностойкостью, но и исключительной устойчивостью к истиранию. Благодаря таким характеристикам сталь данной марки успешно используется для производства инструментов, при помощи которых необходимо выполнять обработку вязких и сложных материалов.

вольфрама в составе HSS-сталей позволяет наделить изделия, которые из них изготовлены, красностойкостью.

Заключается это качество в том, что режущая кромка инструмента сохраняет свою твердость даже при температуре красного каления – 530°. Еще более высокой красностойкостью (а также повышенной износостойкостью) обладают быстрорежущие стальные сплавы, в химическом составе которых содержится кобальт (HSS Co). Режущие кромки сверл HSS категории Co способны сохранять свою твердость при более высоких температурах.

Виды быстрорежущих HSS-сталей

Изобретение быстрорежущей стали в начале ХХ века стало прорывом в развитии машиностроения. Новый материал повлиял на изобретение быстроходных станков и автоматов большой мощности, а также поспособствовал резкому скачку производительности в работе механических цехов. Несмотря на то, что HSS-сталь имеет довольно сложный состав, ее активно используют для производства инструмента повышенной прочности.

Что такое сталь HSS

Аббревиатура HSS образована от английского High Speed Steel — «быстрорежущая сталь». Ее применяют при производстве различного инструмента для работы с металлическими изделиями. Для изготовления применяют классический метод разливки в слитки с последующей прокаткой и проковкой. Также используют порошковой метод — распыление азотом струи жидкой стали.

HSS-сплавы принадлежат группе с высоким содержанием углерода, некоторые марки которой содержат вольфрам в определенном количестве. Твердость изготовленных инструментов из данного материала соответствует 62-64 единицам по шкале HRC.

Изделия из быстрорежущей стали обладают повышенной прочностью и находятся в доступном ценовом сегменте.

Область применения быстрорежущих сталей

Состав материала определяет область применения и рабочие характеристики. Инструменты, изготовленные из данного металла, способны выдержать длительную эксплуатацию.

HSS-сталь применяют:

• для изготовления сверл со сложной формой и конструкцией, получаемой с помощью литья;
• при производстве режущей кромки резцов для повышения износостойкости;
• для формирования напаек режущего инструмента;
• для изготовления фрез, зенкеров, метчиков, плашек, ножей или пильных полотен.

Виды HSS-сталей

HSS-стали бывают трех категорий:

• вольфрамовые (Т1-Т15);
• молибденовые (М1-М36);
• высоколегированные (М41-М62).

Стали, относящиеся к вольфрамовой группе, в наше время не популярны в связи с завышенной стоимостью вольфрама.

Чаще всего применяют марку Т1 и сплав с добавлением кобальта и ванадия Т15. Сталь Т15 используют для производства инструмента, который нужен для работы при высоких температурах и повышенном износе.

Вольфрамовые

Вольфрамовая группа известна четырьмя типами стали:

1. Т1 (аналог — Р18). Обладает высокой прочностью, стойкостью к износу и шлифуемостью. Применяют для сверл и другого инструмента, который чаще всего используют для обработки легированных и углеродистых сталей.
2. Т2 (аналог — Р18Ф2). В данном сплаве содержание ванадия достигает 2%. Из него делают получистовые и чистовые сверла для работы по обработке среднелегированных сталей.
3. Т3 (аналог — Р18К5Ф2). В сплаве находится: вольфрам – 18%, кобальт – 5%, ванадий – 2%. Инструменты из данного сплава выделяются повышенной износостойкостью и твердостью, однако обладают низкой шлифуемостью. Сверла чаще всего используют для работы с заготовками из коррозионностойких, высокопрочных и жаропрочных сплавов.
4. Т15 (аналог — Р12Ф5К5). Содержит: вольфрам – 12%, кобальт – 5%, ванадий – 5%. Инструменты имеют высокую прочность, износостойкость и вязкость. Их в основном используют для сверления труднообрабатываемых материалов.

вольфрама наделяет изготовленный инструмент красностойкостью, что позволяет сохранить твердость и остроту режущей кромки при повышенных температурах.

Молибденовые

Молибденовая группа имеет более широкое распространение. В сплавах также содержатся кобальт и вольфрам.

Стали с содержанием таких компонентов, как углерод и ванадий, проявляют стойкость к изнашиванию при шлифовании.

Изделия, сохраняющие повышенную твердость во время работы при высоких температурах, изготавливают из молибденовых сталей марки М41 и выше. Инструменты, обладающие высокой ударной вязкостью в условиях низких температур, производят из молибденовых сплавов с последующей термической обработкой.

• М1. молибдена — 8%. Используется для инструментов общего назначения. Сверла обладают гибкостью и стойкостью к нагрузкам, однако красностойкость значительно ниже, чем у других марок.
• М2 (аналог — Р6М5). Состав сплава: вольфрам – 6%, молибден – 5%. Наделен достаточной прочностью, твердостью и теплостойкостью. При работе режущие кромки инструмента дольше сохраняются.
• М3 (аналог — Р6М5Ф3). Содержит 3% ванадий. Инструмент из данной стали наделен низкой изнашиваемостью при шлифовке.
• М7. Компоненты в составе: вольфрам – 1,75%, ванадий – 2%, молибден – 8,75%. Сплав применяют для изготовления сверл, которые нужны для работы с толстолистовыми и твердыми металлами.
• М35 (аналог — Р6М5К5). В составе присутствует 5% кобальта, молибден, вольфрам, а также в незначительных количествах кремний, никель и марганец. Преимущество сплава заключается в его вязкости, хорошей шлифуемости, теплостойкости и сопротивляемости износу. Сверла используют при обработке изделий из нержавеющих и улучшенных легированных сталей при условии высокого разогрева режущей кромки.

Высоколегированные

Высоколегированные сплавы относятся к молибденовой группе. Стали, которые прошли специальную термическую обработку, используются для производства инструментов с повышенной ударной вязкостью и возможностью эксплуатации при холодных условиях.

• М74 (аналог — Р2АМ9К5). В состав входит: молибден – 9%, кобальт – 4,7-5,2%. Отличается повышенной склонностью к потере углерода, перегреву в процессе закалки и пониженной шлифуемости. Инструмент из данного сплава применяют для заготовок из нержавеющих и улучшенных легированных сталей.
• М42. сплава: кобальт – 8%, молибден – 9,5%. Сверла отличаются устойчивостью к истиранию. Инструменты применяют для обработки сложных и вязких металлов.

Характеристики быстрорежущих сталей

Перечисляя характеристики, необходимо учитывать, что созданный материал необходим для эксплуатации режущих приспособлений при высоких показателях трения, возникающих в процессе резания. Быстрорежущие стали обладают повышенной твердостью и могут использоваться в работе, требующей высоких скоростей.

Горячая твердость

При использовании режущих приспособлений в процессе работы происходит постоянное выделение тепла, при этом около 80% тратится на разогрев инструмента. Температура режущей кромки повышается и происходит отпуск материала, что влечет за собой понижение его твердости. Тем не менее быстрорежущая сталь сохраняет свои показатели даже при нагреве до 500-600оС.

Красностойкость

Показатель, учитывающий временной промежуток, в период которого сталь сможет выдержать повышенную температуру, не меняя своих эксплуатационных характеристик. Завышенный показатель трения приводит к разогреву металла, от чего происходят изменения в кристаллической решетке. В результате некоторые свойства быстрорежущей стали существенно меняются.

Сопротивление разрушению

Материал, который применяют для изготовления режущего инструмента, должен обладать высокими механическими свойствами — сопротивлением хрупкому разрушению. Высокая прочность сплава обеспечивает режущему приспособлению стойкость к большому усилию, подаче и глубине резания, что в свою очередь приводит к повышению производительности процесса.

Особенности термической обработки

Результатом высокотемпературной обработки быстрорежущих сталей становится изменение структуры материала для получения определенных физико-механических свойств, требуемых при работе с данным инструментом.

Отжиг

HSS-сталь после процесса прокатки и ковки приобретает повышенную твердость и внутреннее напряжение. В связи с этим заготовки предварительно подвергаются отжигу. Отжиг снимает внутреннее напряжение материала, улучшает обрабатываемость и подготавливает ее для закалки.

Процесс отжига происходит при температуре около 850-900оС. Тем не менее следует опасаться излишнего повышения температуры и длительности выдержки, потому что сталь при этом может получить повышенную твердость. В связи с пониженной теплопроводностью сплава нагрев осуществляется медленно и равномерно.

Изделия загружают в печь при температуре 200-300оС, при этом увеличивают последующий нагрев со скоростью 150-200о/час. Процесс оканчивается медленным охлаждением: сначала в печи до 650оС, а затем до комнатной температуры на открытом воздухе.

Для защиты от обезуглероживания отжиг производят в закрытых ящиках с нейтральной средой.

Машиностроительные заводы небольшое количество заготовок подвергают изотермическому отжигу. Их нагревают до 880-900оС короткое время, а затем переносят в печь с температурой не выше 720-730оС на 2-3 часа. Для защиты от появления излишних внутренних напряжений заготовки охлаждают в печи до 400-450оС, а затем оставляют на открытом воздухе.

Обычный отжиг длится дольше, чем изотермический процесс. В последующем заготовки проходят механическую обработку, а затем инструмент подвергается окончательному процессу термической обработки — закалке и отпуску.

Закалка

Инструменты, выполненные из быстрорежущей стали, подвергаются закаливанию при температурах свыше 1300оС. После процесса закалки происходит многократный отпуск при 550-560оС. Такая температура необходима для растворения в аустените большого количества карбидов для получения высоколегированного аустенита.

При дальнейшем охлаждении получается высоколегированный мартенсит, который содержит большое количество вольфрама, ванадия и хрома. Мартенсит не распадается во время нагрева до 600оС, что придает быстрорежущей стали красностойкость.

Для получения высоких показателей красностойкости температура во время закалки должна быть очень высокой. Однако есть предел, при повышении которого в быстрорежущей стали начинается быстрый рост зерна и происходит оплавление.

Отпуск

Закаленная быстрорежущая сталь в обязательном порядке проходит процесс отпуска. При температуре 550-560оС проводится многократный процесс с промежутками по 1 часу. Цель отпуска заключается в превращении аустенита в мартенсит. Быстрорежущая сталь проходит два внутренних процесса:

1. При нагревании и последующем отпуске из остаточного аустенита выделяется измельченный карбид. Вследствие чего легирование аустенита понижается, что способствует легкому превращению в мартенсит.
2. Во время охлаждения при 100-200оС получается мартенсит. При этом также снимается внутреннее напряжение, возникшее при закалке.

В наше время чаще всего на заводах применяют процесс ускоренного отпуска стали, который проходит при повышенных температурах.

Улучшение характеристики изделий из HSS-сталей

Для придания твердости материала, стойкости к износу и устойчивости к коррозии поверхность инструментов подвергают дополнительной обработке. К таким методам относятся:

1. Азотирование. Насыщение азотом слоя поверхности проводится в газовой среде, которая состоит из 80% азота и 20% аммиака или на 100% из аммиака. Технологический процесс длится от 10 до 40 минут при температуре 500-600оС и приводит к укреплению поверхностной оболочки.
2. Цианирование. Насыщение осуществляется в жидкой или газовой среде, состоящей из химического элемента — цинка. Процесс высокотемпературного цианирования длится от 5 до 45 минут при температуре 800-900оС. Низкотемпературный процесс происходит при 500-600оС и обеспечивает износостойкость и высокую твердость инструменту.
3. Сульфидирование. Насыщение поверхностей стальных изделий серой осуществляется при 550-600оС путем нагревания в серноазотистых солях в течение 2-3 часов. В результате процесса повышается износоустойчивость стальных изделий.

Суть химико-термической обработки заключается в проникновении различных химических элементов в атомную кристаллическую решетку железа при нагревании деталей из стали в среде, насыщенной необходимыми элементами.

Быстрорежущие легированные стали предназначены для производства металлорежущего инструмента, который используют при работе на высоких скоростях. HSS-сплавы отличаются способностью сохранения износостойкости и сопротивляемости к разрушению при повышенных температурах. Добавление в состав стали молибдена, вольфрама, кобальта и ванадия обеспечивает красностойкость и горячую твердость.

Источник: https://martensit.ru/stal/hss-stal/

инженер поможет — Отличия HSS и твердосплавного сверла

В этой статье мы рассмотрим различия между сверлами, изготовленными из разных материал: из быстрорежущей стали HSS и сверла из твердосплавного материала. Рассмотрим, какие материалы можно обрабатывать этими сверлами, какие бывают тонкости при заточке, режимы резания, а также, сравним качество поверхности, подвергшейся обработке.

Итак, начнем с HSS сверла.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

HSS сверло

HSS (High Speed Steel) — это группа, которая включает в себя стали, которые являются быстрорежущими. Обычно, из этих сталей изготавливают режущий инструмент. В нашем случае, сверла. Сталь этой группы является высокоуглеродистой. Твердость достигает 62-64 HRC. 

Преимущества над твердосплавными сплавами — быстрорежущая сталь обладает большей прочностью и более низкой стоимостью.

Однако, скорость резания меньше, чем у сверл из твердого сплава.

Сверла можно изготавливать из вольфрамовых, молибденовых и высоколегированных быстрорежущих сталей.

Сейчас мы рассмотрим условные обозначения сверл из быстрорежущих сталей и разберемся, где применимы сверла, и какое качество будет иметь обработанная поверхность.

HSS-R  — такое сверло будет обладать невысокой стойкостью.

HSS-G — это сверло имеет вышлефованную CBN (кубическим нитридом бора) режущую часть. Отличается повышенной стойкостью и небольшим радиальным биением.

HSS-E — в сталь этого сверла добавлен кобальт. Служит для работы с непростым материалом.

HSS-G TiN — сверло, поверхность которого имеет напыление, содержащее  нитрид титана. Что, кстати, и служит повышению поверхностной прочности.

HSS-G TiAlN — сверло, поверхность которого имеет напыление, содержащее титан-алюминий-нитрид.

HSS-E VAP — такой инструмент пригодится, если необходимо обрабатывать нержавеющую сталь.

Цены на сверла разные. Например, HSS Co-5 сверло можно купить по стоимости от 300 руб. А приобретение корончатых сверл может уменьшить ваш бюджет на 1 т.р. и больше.

Твердосплавное сверло

Использование твердосплавных сверл  для обработки стекла, мрамора, гранита, чугуна, пластмассы – вот главное назначение инструмента.  Сразу отмечу, что твердосплавные сверла обладают высокой стоимостью изготовления. Именно поэтому они не особо и распространены. Обычно, сверла не обладают высокой прочностью и жесткостью.  Имеют склонность к выкрашиванию. 

Такие сверла замечательно подойдут для обработки поверхностей, в основе которых жаропрочные и высокопрочные металлы.

Качество обрабатываемой поверхности получается весьма высоким.

Угол наклона, которым обладает передняя часть сверла, — 6-8 градусов. Винтовая канавка имеет угол — 20 градусов. Если будут сверлиться глубокие отверстия, то винтовые канавки должны иметь угол наклона — 45 — 60 градусов. 

Стоимость сверла тоже может варьироваться, в зависимости от фирмы изготовителя, а также, от качества инструмента. Так, можно приобрести твердосплавное сверло за приемлемую цену, в пределах 400 руб., а можно приобрести сверло за 1,5 т.р.

Как мы с вами убедились,  что сверла из разных материалов имеют свои преимущества и свои недостатки и при этом они имеют совершенно разную стоимость. Поэтому следует со всей внимательность подходить к выбору сверл для мастерских и производств. 

Источник: http://engcrafts.com/item/224

Что такое HSS сталь? Виды и аналоги HSS

HSS (High Speed Steel) – обозначает группу быстрорежущих сталей, переводится как сталь для работы на больших скоростях. HSS сталь используется для производства большого спектра различного металлорежущего инструмента. Сюда входят сверла спиральные, корончатые, ступенчатые, фрезы, зенкеры, метчики, плашки, ножи и пильные полотна.

Быстрорежущую сталь изготавливают классическим способом – путем разливки стали в слитки, затем производится прокатка и проковка, а также методом порошковой металлургии – здесь происходит распыление струи жидкой стали азотом.

HSS стали считаются высокоуглеродистыми, как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным плюсом в сравнении с твердосплавными инструментами является прочность и более низкая цена инструментов.

HSS сталь отлично показывает себя при прерывистом резании, ограничением использования HSS могут быть низкие скорости резания по сравнению с твердосплавами.

Характеристики HSS сталей

HSS стали подразделяются на три основные группы:

• Вольфрамовые (Т);
• Молибденовые (М);
• Высоколегированные быстрорежущие стали.

Стали вольфрамовой группы сейчас практически не используются из-за высокой цены вольфрама и его дефицита. Наиболее применяемые являются стали общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 используется для инструментов, применяемых при высоких температурах и повышенном износе.

В Сталях молибденовой группы главным легирующим элементом является молибден, но некоторые из них могут содержать равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с высоким содержанием ванадия и углерода очень стойкие к абразивному износу.

Тип сталей от М41 отличается высокой твердостью при работе на высоких температурах или применяется такой термин — красностойкостью. Молибденовые стали используются также при производстве инструментов, применяющихся в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов.

В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур чтобы увеличить ударной вязкость.

Таблица общих химических составов HSS сталей. Российские аналоги.

Тип	Российский аналог	Химический состав, %
C	Mn	Si	Cr	V	W	Mo	Co	Ni
Вольфрамовые HSS стали
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	—
Молибденовые HSS стали
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	—	—
Высоколегированные HSS стали
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	9,5	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

Инструмент с содержанием вольфрама (W), будет обладает очень полезными режущими свойствами и таким качеством как красностойкостью. Это позволяет инструментам сохранять острую твердость и острую режущую кромку при температурах красного каления (до 530°С). Еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость- Кобальт (К).

M1. Используется для производства сверл, различного диапазона применения. Сталь М1 обладает меньшей красностойкостью, чем сталь М2, но наименее восприимчива к ударам, является более гибкой.

M2. Самый распространенный материал для производства инструментов из HSS сталей. М2 долго сохраняет свою режущую кромку и обладает хорошей красностойкостью, в отличии от других HSS сталей с меньшим содержанием вольфрама. Применяется обычно для изготовления инструментов при высокопроизводительных машинных работах, например в сверлильных станках.

M7. Используется для сверл тяжелой конструкции при сверления твердого листового металла. Такая HSS сталь применяется там, где необходима гибкость и увеличенный срок службы.

M50. Используется для изготовления сверл, которые применяются при сверлении на портативном оборудовании. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с содержанием вольфрама

M35. Сталь М35 имеет более высокую красностойкость по отношению к М2. При этом кобальт несколько снижает стойкость к ударным нагрузкам.

M42. Сталь М42 «Super Cobalt» имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Используется при работах по вязким и сложным материалам.

Условные обозначения 

Обозначение иностранных производителей не полностью раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлены изделия. Тому или иному инструменту отводится определенная задача, которая описывается в каталоге.

Другие детали можно выяснить определив химический состав, это можно сделать с помощью портативного анализатора металлов или же провести тестирование изделий опытным путем. Такая маркировка конечно может быть удобна недобросовестному производителю, который может указать на сверле HSS сталь, но она не будет отвечать необходимым требованиям.

Ниже приведем основные маркировки, которые характеризуют материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.

HSS-R (или просто HSS) — обозначение на изделиях, которые прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Такие изделия имеют наименьшую стойкость.

HSS-G — обозначение на изделиях, которые изготовлены из HSS сталей, режущая часть отшлифована CBN (кубическим нитридом бора). Изделия обладают повышенной стойкостью и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G – наиболее распространены, они применяются для решения стандартных задач.

HSS-E – в изделия из HSS стали типа М35  добавляется кобальт. Используется при работах по вязким и сложным материалам. Еще встречается такая маркировка как HSS Co 5 и HSS Co 8, которае указывают содержание кобальта 5 и 8%

HSS-G TiN – такая маркировка  указывает на напыление нитрида титана. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 2300 HV и термостойкость до 600°С.

HSS-G TiAlN — поверхность изделий с напылением титан-алюминий-нитрида. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 3000 HV и термостойкость до 900°С.

HSS-E VAP — VAP-используется для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A). Получается путем «выпаривания» оксидного неметаллического слоя. Таким образом снижается налипание стружки заготовки на поверхности инструмента, которое может привести к поломке изделия. В результате улучшается качество поверхности и благодаря VAP улучшается адгезия СОЖ с поверхностью инструмента.

Характеристики теплостойкости углеродистых и красностойкости быстрорежущих инструментальных сталей
Марка стали	Температура отпуска, °C	Время выдержки, час	Твердость, HRCэ
У7, У8, У10, У12	150—160	1	63
Р9	580	4
У7, У8, У10, У12	200—220	1	59
Р6М5,Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18	620—630	4

Источник: https://kornor.ru/blog/ugolok-pokupatelya/chto-takoe-hss-stal-vidy-i-analogi-hss.html