L'HSS, High SpeedSteel, è un tipo di materiale per utensili con cui mi rivolgo maggiormente quando entro nel settore degli utensili.Più tardi, abbiamo appreso che l'acciaio rapido che usavamo a quel tempo avrebbe dovuto essere chiamato "acciaio rapido ordinario", e ci sono proprietà migliori di esso, come l'acciaio rapido all'alluminio, l'acciaio rapido al cobalto, ecc., che sono ovviamente superiore ad esso in termini di composizione della lega, o acciaio rapido metallurgico delle polveri che è ovviamente superiore ad esso in termini di metodo di fusione;Naturalmente esistono anche i cosiddetti "acciai rapidi a bassa lega" con prestazioni inferiori.
Il materiale per utensili in acciaio rapido è costituito principalmente da due componenti fondamentali:Uno è il carburo metallico (carburo di tungsteno, carburo di molibdeno o carburo di vanadio), che conferisce all'utensile una migliore resistenza all'usura;Il secondo è la matrice di acciaio distribuita attorno ad esso, che conferisce allo strumento una migliore tenacità e la capacità di assorbire gli urti e prevenire la frammentazione.
Si è scoperto che la dimensione del grano dell'acciaio rapido ha una grande influenza sulle proprietà dell'acciaio rapido.Sebbene l'aumento della quantità di particelle di carburo metallico nell'acciaio possa migliorare la resistenza all'usura del materiale, con l'aumento del contenuto di lega aumenteranno anche le dimensioni del carburo e il numero di agglomerati, il che avrà un impatto estremamente negativo sulla tenacità dell'acciaio, perché i grandi ammassi di carburo potrebbero presto diventare il punto di partenza delle cricche.Pertanto, i paesi stranieri hanno effettuato ricerche molto presto per perseguire la grana fine dell'acciaio rapido.
Alla fine degli anni '60, il processo di produzione dell'acciaio rapido mediante metallurgia delle polveri fu sviluppato con successo in Svezia ed entrò nel mercato all'inizio degli anni '70.Questo processo può aggiungere più elementi di lega nell'acciaio rapido senza danneggiare la resistenza, la tenacità o la macinabilità del materiale, in modo che l'utensile con elevata durezza e elevata resistenza all'usura possa assorbire l'impatto del taglio ed è adatto per lavorazioni ad alta velocità di taglio ed è possibile effettuare un'elaborazione di taglio intermittente.Tuttavia, combina la buona tenacità dell'acciaio rapido con l'elevata resistenza all'usura del carburo cementato.Grazie alla distribuzione fine e uniforme delle particelle di carburo nell'acciaio rapido metallurgico delle polveri, la sua resistenza e tenacità sono notevolmente migliorate rispetto all'acciaio rapido ordinario con lo stesso contenuto di carburo.Con questo vantaggio, gli utensili in acciaio rapido per metallurgia delle polveri sono molto adatti per le occasioni di lavorazione con grande impatto di taglio e elevata velocità di rimozione del metallo (come taglio a flessione, taglio intermittente, ecc.).Inoltre, poiché la resistenza e la tenacità dell'acciaio rapido metallurgico delle polveri non verranno indebolite dall'aumento del contenuto di carburo metallico, i produttori di acciaio possono aggiungere una grande quantità di elementi di lega all'acciaio per migliorare le prestazioni dei materiali per utensili.Allo stesso tempo, poiché le risorse di tungsteno (W) sono risorse strategiche e i moderni carburi cementati utilizzano risorse di tungsteno in grandi quantità, l'acciaio rapido a basso contenuto di tungsteno è diventato una direzione di ricerca e sviluppo sull'acciaio ad alta velocità.L'acciaio rapido contenente cobalto (HSS-Co) è stato sviluppato in gran numero in paesi stranieri.Successivamente, è stato riconosciuto a livello internazionale che l'acciaio rapido contenente cobalto con un contenuto di cobalto superiore al 2% era acciaio rapido ad alte prestazioni (HSSE).Il cobalto svolge anche un ruolo evidente nel migliorare le prestazioni dell'acciaio rapido.Può favorire una maggiore dissoluzione dei carburi nella matrice durante la tempra e il riscaldamento e utilizzare un'elevata durezza della matrice per migliorare la resistenza all'usura.L'acciaio rapido ha buona durezza, durezza termica, resistenza all'usura e rettificabilità.Il contenuto di cobalto dell'acciaio rapido al cobalto convenzionale nel mondo è solitamente del 5% e dell'8%.Ad esempio, W2Mo9Cr4VCo8 (marchio americano M42) è caratterizzato da un basso contenuto di vanadio (1%), un elevato contenuto di cobalto (8%) e una durezza del trattamento termico di 67-70HRC.Tuttavia, vengono adottati anche metodi speciali di trattamento termico per ottenere una durezza di 67-68 HRC, che ne migliora le prestazioni di taglio (soprattutto taglio intermittente) e migliora la resistenza agli urti.L'acciaio rapido al cobalto può essere trasformato in una varietà di utensili, che possono essere utilizzati per tagliare materiali difficili da lavorare con buoni risultati.Grazie alle sue buone prestazioni di macinazione, può essere trasformato in strumenti complessi, ampiamente utilizzati a livello internazionale.Tuttavia, la Cina è a corto di risorse di cobalto e il prezzo dell’acciaio rapido al cobalto è costoso, circa 5-8 volte quello dell’acciaio rapido ordinario.
Pertanto, la Cina ha sviluppato l’acciaio rapido in alluminio.I gradi di acciaio rapido all'alluminio sono W6Mo5Cr4V2Al (noto anche come acciaio 501), W6Mo5Cr4V5SiNbAl, W10Mo4Cr4VAL (noto anche come acciaio 5F6), ecc., e gli elementi di alluminio (Al), silicio (Si), niobio (Nb) sono principalmente aggiunto per migliorare la durezza termica e la resistenza all'usura.È adatto alle risorse cinesi e il prezzo è basso.La durezza del trattamento termico può raggiungere 68HRC e anche la durezza del calore è buona.Tuttavia questo tipo di acciaio è facile da ossidare e decarburare, e la sua plasticità e rettificabilità sono leggermente scarse, che necessitano ancora di essere migliorate.
Orario di pubblicazione: 24 febbraio 2023