HSS ocel (Vysokorychlostní ocel) je rychlořezná ocel, která se používá k výrobě kovoobráběcích nástrojů. Vyrábí se z něj jádrové vrtáky, stopkové frézy, kuželové vrtáky, stupňovité vrtáky, záhlubníky, výstružníky, závitníky a kotoučové pily na kov.
Vlastnosti
Slitiny HSS jsou oceli s vysokým obsahem uhlíku a tvrdost nástrojů z nich vyrobených se obvykle pohybuje v rozmezí 62-68 na stupnici HRC.
Tepelná tvrdost
Při teplotě 500-600 °C si břit nástroje zachovává vysokou tvrdost.
Červená tvrdost
HSS ocel je schopna zachovat řezné vlastnosti při vysokých teplotách po dobu 4 hodin bez ztráty tvrdosti.
Odolnost proti selhání
Rychlořezná ocel se vyznačuje odolností proti křehkému lomu. Snadno odolává vibracím, nárazům, vysokému posuvu a hlubokým řezům.
Druhy HSS oceli a nástřik
Rychlořez má několik základních označení, která vyjadřují jeho složení a rozsah použití.
HSS-R (HSS) – vyrábí se válcováním a tepelným zpracováním. Má sníženou životnost.
HSS-G – druh oceli, jejíž břit je broušen kubickým nitridem boru. Má zvýšenou odolnost a nízké radiální házení.
HSS-E (HSS-Co) – obsahuje kobalt a používá se při zpracování viskózních materiálů. HSS Co5 a HSS Co8 jsou oceli s obsahem kobaltu 5 % a 8 %.
HSS-G TiN – ocel s povlakem z nitridu titanu. Má zvýšenou tvrdost 2300 jednotek Vickers (HV) a tepelnou odolnost do 600°C.
HSS-G TiAlN – ocel potažená titan-hliník-nitridem. Má tvrdost 3000 HV a tepelnou odolnost do 900°C.
HSS-E VAP – určeno pro zpracování nerezové oceli (V2A a V4A). Vyrábí se odpařováním nekovového oxidového filmu. Má sníženou přilnavost třísek k obrobku, což chrání výrobek před rozbitím. Zlepšená adheze mezi chladicí kapalinou a řezným nástrojem má za následek hladké díly.
Ruský analog HSS oceli má jiné označení. Rychlořezné slitiny jsou označeny písmenem „P“, což znamená rychlou ocel. Za značkou uveďte hlavní legovací prvek pro zlepšení technických vlastností: P – wolfram, M – molybden, F – vanad, K – kobalt.
Čísla udávají procento chemických prvků v oceli. Například P6M5K5 obsahuje 6 % wolframu, 5 % molybdenu a 5 % kobaltu.
Konzultace s výběrem zdarma
Značení oceli a chemické složení
Někteří výrobci neuvádějí složení HSS oceli, ze které je nástroj vyroben. Doporučujeme vybrat ty společnosti, které uvádějí chemické složení a vlastnosti nástroje. To vám umožní určit nejvhodnější volbu pro vaše úkoly a pracovní podmínky.
Všechny třídy oceli HSS jsou rozděleny do tří hlavních skupin:
T – s vysokým obsahem wolframu (T1–T15)
M – molybden (M1–M36)
Skupina vysoce legovaných slitin (M41–M62)
Wolframové oceli
Jedná se o oceli s vysokou odolností vůči teplotě, korozi a opotřebení. Nejoblíbenější značky jsou T1 a T15.
T1, R18
Střední pevnost a odolnost proti opotřebení
Dobře pískuje
Pro hrubovací a dokončovací řezné nástroje
Zpracování konstrukčních ocelí
T2
Obsahuje 2% vanadu
Pro výrobu dokončovacích a polodokončovacích vrtáků
T4
Obsahuje 18% wolframu, 5% kobaltu a 2% vanadu
Zvýšená sekundární tvrdost a odolnost proti opotřebení
Nebrousí dobře
Pro hrubovací a polodokončovací nástroje
Zpracování korozivzdorných, žáruvzdorných ocelí a slitin
T15, R12F5K5
Obsahuje 12 % wolframu, 5 % vanadu a 5 % kobaltu
Odolává extrémnímu teplu od řezné hrany
Pro dokončovací a polodokončovací nástroje
Zpracování obtížně obrobitelných materiálů
Molybdenové oceli
Molybdenové oceli po tepelném zpracování mohou být použity v chladném klimatu při zachování vynikající houževnatosti. Kromě molybdenu lze jako legovací přísady použít vanad, kobalt a wolfram. To poskytuje vysokou odolnost proti abrazivnímu opotřebení.
M1
Obsahuje 8% molybdenu
Vynikající pružnost a odolnost proti nárazům
M2, R6M5, HSS-G
Obsahuje 6 % wolframu a 5 % molybdenu
Vynikající červená tvrdost a odolnost řezných hran proti opotřebení
Pro závitořezné a rázové nástroje
Zpracování neželezných slitin, litiny, oceli a řady žáruvzdorných ocelí
M7
Obsahuje 8,75 % molybdenu, 2 % vanadu a 1,75 % wolframu
Používá se pro vrtání tvrdých a silných plechů
M35,R6M5K5, HSS-E (HSS-Co)
Obsahuje 5 % kobaltu, malé procento manganu, křemíku a niklu
Odolává extrémnímu teplu od řezné hrany
Zpracování houževnatých materiálů, slitin a nerezové oceli
Vysoce legované oceli
Molybden působí jako legující složka. V různém množství se přidávají: kobalt, vanad, uhlík. Tato ocel je odolná vůči vysokým teplotám, ohybu a kroucení. Je určen pro výrobu závitníků, fréz, vrtáků a fréz pro zpracování vysokopevnostních materiálů vysokou rychlostí.
M42, R18, HSS-Co 8 %
Obsahuje 8% kobaltu a 9,5% molybdenu
Vynikající červená tvrdost a odolnost řezných hran proti opotřebení
Méně náchylné k vylamování při přerušovaném řezání
M47
Obsahuje 9 % molybdenu a 4,7–5,2 % kobaltu
Zvýšená tendence k oduhličování a přehřívání během kalení
Nízká brousitelnost
Co je HSS ocel? Typy a domácí analogy HSS.
HSS (High Speed Steel) je obecná definice skupiny rychlořezných ocelí. HSS ocel se používá k výrobě velkého množství různých řezných nástrojů. Obvykle se jedná o vrtáky, frézy, závitníky a matrice, méně často – nože a pilové kotouče. Oceli HSS mají vysoký obsah uhlíku a některé obsahují velký podíl wolframu. Nástroje z HSS oceli mají obvykle tvrdost 62-64 HRC.
Hlavní výhodou oproti tvrdokovovým nástrojům je pevnost a nižší cena nástrojů.Proto si HSS dobře vede v přerušovaném řezu.Omezením použití HSS jsou nízké řezné rychlosti ve srovnání s tvrdokovem.
V zahraničí, stejně jako u nás, se koncem 19. století začaly jako první používat HSS oceli s vysokým obsahem wolframu (18 %). První záznam o použití kobaltu v oceli se objevil v Německu v roce 1912. Později, v roce 1930, byl molybden zaveden do Spojených států.
Charakteristika HSS ocelí
HSS oceli se dělí do tří skupin:
- Wolfram (T);
- molybden (M);
- Vysoce legované rychlořezné oceli.
Oceli skupiny wolframu se dnes prakticky nepoužívají kvůli vysokým nákladům na wolfram a jeho nedostatku. Nejběžnější jsou ocel T1 pro všeobecné použití a T15 vanadium kobaltová ocel. T15 se používají pro nástroje pracující v podmínkách vysokých teplot a opotřebení.
Oceli ze skupiny molybdenu mají molybden jako svůj hlavní legující prvek, ačkoli některé obsahují stejné nebo větší množství wolframu a kobaltu. Oceli s vysokým obsahem vanadu a uhlíku jsou odolné vůči abrazivnímu opotřebení. Řada ocelí od M41 se vyznačuje vysokou tvrdostí při provozu za vysokých teplot (červená odolnost). Molybdenové oceli se také používají při výrobě nástrojů pracujících v „studených“ podmínkách – válcovací nástroje, řezné nástroje. V takových případech se oceli HSS kalí na nižší teploty, aby se zlepšila houževnatost.
Řezný nástroj vyrobený s obsahem wolframu (W) bude mít pro nástroj velmi užitečnou vlastnost – červenou odolnost. Umožňuje nástrojům zachovat si ostrou řeznou hranu a tvrdost při rozžhavených teplotách (až 530 °C). Kobalt dále zvyšuje červenou tvrdost a odolnost proti opotřebení ocelí HSS.
symboly
Označení zahraničních výrobců zcela neodhaluje chemické složení HSS oceli, ze které je nástroj vyroben. Předpokládá se, že konkrétní nástroj je navržen pro úkoly, které mu byly přiděleny, popsané v katalogu, a to by mělo stačit. Zbývající podrobnosti lze zjistit buď stanovením chemického složení stejným přenosným analyzátorem kovů nebo experimentálně. Kromě toho je takové značení vhodné pro bezohledného výrobce, který dokáže vyrobit vrták z HSS oceli, který nebude splňovat potřebné požadavky, přestože je vysokorychlostní. Níže jsou popsána typická označení, pomocí kterých můžete částečně určit materiál, ze kterého je nástroj vyroben, a rozsah jeho použití.
HSS-R (někdy jen HSS) – označení na vrtácích, které prošly válcováním a tepelným zpracováním. Nejnižší trvanlivost mají vrtáky.
HSS-G – označení na nástrojích vyrobených z HSS ocelí, u kterých je řezná část broušena CBN (kubický nitrid boru). Nástroje se zvýšenou životností a menším radiálním házením. Nástroje HSS-G jsou nejběžnější řezné nástroje pro standardní aplikace.
HSS-E – nástroje z HSS oceli typu M35 s přídavkem kobaltu. Používá se pro opracování viskózních a složitých materiálů. Najdete zde také označení jako např HSS Co 5 и HSS Co 8, které udávají přesný obsah kobaltu.
HSS-G TiN – povrch nástroje potažený nitridem titanu. Díky tomuto povlaku se povrchová tvrdost zvýší o cca 2300 HV a tepelná odolnost se zvýší až o 600°C.
HSS-G TiAlN – povrch nástroje potažen titan-hliník-nitridem. Díky tomuto povlaku se povrchová tvrdost zvýší přibližně o 3000 HV a tepelná odolnost se zvýší až o 900 °C.
HSS-E VAP – Nástroje VAP se pro své vlastnosti používají pro obrábění nerezových ocelí (V2A a V4A). Způsob získání povrchu nástroje zahrnuje „odpaření“ oxidové nekovové vrstvy. Tím se snižuje přilnavost třísek obrobku k povrchu nástroje, což vede ke zlomení nástroje a špatné kvalitě povrchu. Povrch VAP také zlepšuje přilnavost chladicí kapaliny k povrchu nástroje.
Pojem „Super HSS“ není definován a každý výrobce do něj může vkládat jiné výhody. Může to být ocel M50 nebo vysoce legovaná speciální ocel HSS.
