«ЭКТО». Продукция этого локального производителя значительно дешевле западных аналогов, при этом выдерживает высокие стандарты качества и долговечности. В основном она рекомендована для домашнего использования.
Все, что нужно знать о HSS стали за 10 минут
Если вы хотите узнать все о материале, который называется HSS (аббревиатура от «быстрорежущая сталь»), его применении и предназначении, эта статья для вас. Мы подготовили исчерпывающее описание различных типов этих сталей и их характеристик, а также основные свойства.
HSS сталь включает в себя группу материалов, которые необходимы для производства режущих инструментов в широком ассортименте – от сверл и ножей до фрез и специализированных изделий.
Быстрорежущая сталь начала использоваться в странах Запада практически с конца XIX века. Но что стало причиной этого? Именно этому вопросу и будет посвящена данная статья.
Все разновидности стали, обозначаемые как HSS, подразделяются на три основные категории: вольфрамовые, молибденовые и высоколегированные сплавы.
Первые виды вольфрамовых сталей не пользуются особой популярностью из-за их высокой стоимости. В этой категории наиболее известны марки Т1 и Т15, тогда как остальные группы имеют более широкое распространение.
Вольфрамовые стали
Эти стали характеризуются высоким содержанием вольфрама, который обеспечивает инструменту красную твердость — способность сохранять твердость при значительных температурах. Обозначения таких сталей варьируются от T1 до T15:
- T1 (аналогом по составу и эксплуатационным характеристикам является сталь P18): обладает основными свойствами, такими как высокая прочность, стойкость к износу и хорошая шлифуемость,
- T2 (также известна как R18F2): применяется для производства сверл из легированных сталей,
- T3 (Р18К5Ф2): предназначена для создания сверл с повышенной твердостью и износостойкостью — используется для обработки высоколегированных и специальных сталей,
- T15 (R12F5K5): применяется для изготовления сверл и других инструментов, предназначенных для обработки особо твердых и износостойких материалов.
Наиболее распространенной маркой является T15, которая содержит легирующие добавки ванадия и кобальта. Данная марка интересна для изготовления изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенного износа и высоких температур.
Молибденовые HSS сверла
Мо (в сочетании с кобальтом) способствует увеличению износостойкости и ударопрочности сталей. Сверла имеют маркировку от M1 до M36, среди которых наиболее значимыми являются:
- M1: универсальная дрель,
- M2 (P6M5): сверла с более жесткими и термостойкими режущими кромками,
- M7: специализированные сверла для работы с твердыми сплавами,
- M35 (P6M5K5): невероятно твердые, износоустойчивые и прочные сверла, предназначенные для обработки нержавеющей стали.
Изготовление инструментов осуществляется с обязательной последующей термообработкой.
Высоколегированные HSS сверла
Данные материалы отличаются высокой твердостью и ударной прочностью, что позволяет применять их в условиях низких температур. Стали данной категории классифицируются, например, от M41 до M62:
- M7: Эта разновидность стали известна своей повышенной пластичностью,
- M35: Характеризуется низкой ударной прочностью, но демонстрирует хорошие качества при высоких температурах,
Эта группа также включает множество уникальных материалов со специфическими свойствами. Особое внимание стоит уделить стали М42: она обладает высокой триботехнической прочностью и активно используется для обработки вязких сталей.
Стали HSS (твердые специальные стали) применяются для производства режущих инструментов, предназначенных для обработки различных материалов, включая сталь, чугун и цветные сплавы. К числу таких инструментов относятся сверла, метчики, плашки, зубила и ряд других специализированных инструментов. Самыми популярными среди них являются дрели.
Продукты можно классифицировать по их наименованию, а также по тому, для каких материалов они предназначены и в каких условиях эксплуатации применяются (что гарантирует крепеж). К примеру, изготавливаются молибден, вольфрам и высоколегированные быстрорежущие стали.
Стали марки HSS, являясь композитными сплавами, имеют специфическую систему маркировки: они обозначаются неалфавитными символами и цифрами, что указывает на присутствующие в них легирующие элементы. Это создает значительные трудности при планировании процессов обработки и приобретении инструментов с быстрой изношенностью.
Химический состав стали может быть определен традиционным способом через каталоги. В случае возникновения проблем возможно проведение эксперимента по отбору проб или химического анализа, результаты которого помогут оценить состав материала и его предполагаемые сферы применения.
Фактические свойства сплава устанавливаются через экспериментальные исследования и статистическую информацию. Например, сталь марки M35, которая является аналогом нашей стали Р6М5К5, демонстрирует эффективность при резке жаропрочных и высокопрочных сталей. В данном случае нагрев режущей кромки, с которой контактирует сплав, происходит почти неизбежно.
Импортные марки быстрорежущих сталей HSS
Быстрорежущая сталь (HSS) представлена несколькими основными вариантами:
- HSS, HSS-R: минимальная твердость;
- HSS-G: повышенная твердость для стандартного использования (режущая поверхность обработана нитридами);
- HSS-G-Tin: поверхность покрыта нитридом титана, что значительно улучшает твердость и жаропрочность (не менее 600°C);
- HSS-G-TiAn: на поверхность наносится композит из алюминия и нитрида титана, что увеличивает твердость и жаропрочность до 900°C.
- HSS-E-VAP: специализированная режущая поверхность, предназначенная для обработки нержавеющей стали,
- HSS-E: внедрение кобальта дает возможность обработки более твердых металлов.
По данным обозначениям можно судить о применении бура.
Таблица общих химических составов сталей HSS. Российские аналоги.
Рассмотрим основные типы стали, которые используются для сверления металлических материалов.
| Назначение | Химический состав, % | Российский аналог | ||||||||
| C | Mn | Si | Cr | V | W | Mo | Co | Ni | ||
| T1 (вольфрамовая сталь) | 0,7 | 0 | 0 | 4 | 1 | 18 | 0 | 0 | 0 | Р18 |
| T15 (вольфрамовая сталь) | 1,45 | 0 | 0 | 4 | 4,5 | 11,5 | 0 | 0 | 0 | R12F5K5 |
| M1 (молибденовая сталь) | 0,7 | 0 | 0 | 4 | 1 | 1,5 | 8 | 0 | 0 | — |
| M35 (молибденовая сталь) | 0,8 | 0,2 | 0,3 | 3,9 | 1,9 | 6 | 5 | 5 | 0,2 | R6M5K5 |
| M50 (легированная сталь) | 0,8 | 0,2 | 0,2 | 4 | 1 | 0,1 | 4 | 0 | 0,2 | — |
Физико-механические характеристики сплава устанавливаются в результате экспериментальных исследований и анализа статистических данных. Например, сталь марки M35 (аналог отечественной стали Р6М5К5) идеально подходит для обработки жаропрочных и высокопрочных сталей. При этом практически всегда наблюдается нагрев режущей кромки, против которой происходит взаимодействие сплава.
Что это такое?
HSS, что расшифровывается как быстрорежущая сталь (High-Speed Steel), указывает на то, что инструмент, такой как сверло, метчик или фреза, выполнен из данного вида материала. Эта сталь обладает твердостью в диапазоне 62-65 HRC. В отличие от высокоуглеродистых сталей, HSS представляет собой более тонкий металл, но при этом демонстрирует заметно более высокие показатели твердости. Термин HSS охватывает все материалы данной группы, однако наиболее известным и распространённым является состав P6M5. Этот сплав демонстрирует средние эксплуатационные характеристики и подходит для обработки металлов, материалы прочностью менее 900 МПа, а также для создания мелких сверл.
Большинство сталей данной группы включает в себя вольфрам, содержание которого достаточно высоко. Кроме того, в таких сталях присутствует значительное количество углерода. Главными преимуществами этих стальных сплавов являются их высокая прочность и более низкая стоимость по сравнению с твердосплавными режущими инструментами. Они также показали себя довольно эффективно в качестве прерывистого режущего инструмента. Однако следует отметить, что одной из недостатков является меньшая скорость сверления по сравнению с твердосплавными аналогами.
Быстрорежущие стали классифицируются на несколько типов:
- Высоколегированные быстрорежущие стали,
- Быстрорежущие стали с содержанием молибдена (обозначение M),
- Вольфрамовые стали (обозначение T).
Различные типы основаны на легирующих веществах, входящих в состав сплавов.
Сегодня использование вольфрама становится все более редким явлением, поскольку этот компонент является дорогостоящим и труднодоступным. Наиболее популярным вариантом считается Т1 (сталь общего назначения) или Т15, в состав которых входят кобальт и ванадий. Последний вариант чаще всего применяется при высоких температурах и условиях интенсивного износа.
Обозначение подчеркивает преобладание молибдена среди легирующих элементов группы М, а также равную или большую долю вольфрама и кобальта.
Таким образом, добавление ванадия и углерода значительно увеличивает устойчивость стали к быстрому износу.
Виды сверл
Существуют различные формы сверл, каждая из которых предназначена для определенных задач. Все высокоскоростные сверла необходимы для работы с металлом.
Спиральные сверла идеально подходят для создания отверстий в деталях из специальных сплавов, устойчивых к износу сталей, а также конструкционных сталей с пределом прочности до 1400 Н/мм², как обычных, так и закаленных, а также серого и легкого чугуна. Эти сверла используются в моторизованных и пневматических ручных вырубных устройствах, а также на станках.
Ступенчатые сверла применяются для сверления отверстий различных диаметров в разных материалах. Внешне они имеют вид конуса со ступенчатой поверхностью.
Цилиндрические полые сверла предназначены для создания отверстий в стальных сплавах и цветных металлах. В процессе работы металл удаляется по периметру отверстия, в то время как центральная часть остается прежней.
Им доступны разнообразные размеры, формы и типы.
Маркировка
HSS — это общее обозначение для быстрорежущих сталей, а HSS Co относится к кобальтсодержащим разновидностям. Данная сталь обладает твердостью в диапазоне от 63 до 67 HRC. Она имеет высокую устойчивость к коррозии и кислотам, что делает её подходящей для создания инструментов большого диаметра и дисковых фрез, используемых для работы с такими материалами, как чугун, медь, латунь, бронза, алюминий и его сплавы.
В частности, существуют следующие марки стали:
- HSS-R — сверла низкой прочности,
- HSS-G — подразумевает наличие обработанного кубическим нитридом бора режущего элемента, что значительно увеличивает срок службы сверла,
- HSS-E — данная сталь содержит кобальт, что делает её эффективной для работы с трудными в обработке материалами,
- HSS-G TiN — инструменты с покрытием из нитрида титана, что улучшает их характеристики,
- HSS-G TiAlN — инструменты с покрытием, состоящим из алюминия и титана в форме нитрида,
- HSS-E VAP — обозначение для сверла, предназначенного для обработки нержавеющей стали.
В российских компаниях применяют иную систему маркировки. Под числами располагаются буквы М и Т (например, М1).
HSS-G TiAlN представляет собой алюминиевую поверхность, обработанную нитридом титана. Это покрытие увеличивает твердость поверхности примерно до 3000 HV и термостойкость до 900°C.
Сверла по металлу выбирают среди лучших брендов, обеспечивающих первоклассные режущие характеристики и высокое качество сплавов:
Руко. Отличное соотношение цены и качества. Мы рекомендуем модель TL 3000 — многофункциональное сверло с титановым покрытием. Эти сверла идеально подходят для случаев, когда в процессе работы образуется средняя или длинная стружка.
Бош. Всемирно известный производитель разнообразного строительного ручного инструмента и сопутствующих товаров. Продукция Bosch пользуется высоким спросом среди профессиональных строителей.
Хайссер. Эти дрели обладают высокой мощностью и находят применение как в промышленности, так и в быту. Их конструкции из титана и особая обработка позволяют им справляться с самыми жесткими условиями эксплуатации.
«ЭКТО». Изделия этого отечественного производителя более доступны по цене по сравнению с зарубежными аналогами, при этом они отлично зарекомендовали себя по качеству и долговечности. В основном они предназначены для использования в домашних условиях.
