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
Zkratka HSS, složená z počátečních písmen anglických slov High Speed Steel, označuje celou skupinu ocelí spadajících do kategorie vysokorychlostního řezání. Z ocelí tohoto typu jsou vyráběny frézy, závitníky, matrice pro závitování. Mnohem méně často se takový materiál používá k výrobě pilových listů a nožů.
Slitiny kategorie HSS jsou oceli s vysokým obsahem uhlíku, jejichž některé druhy mohou obsahovat značné množství wolframu. Tvrdost nástroje vyrobeného z ocelí tohoto typu se může pohybovat v rozmezí 62–64 jednotek na stupnici HRC.
Chemické složení molybdenových HSS ocelí
Častější jsou HSS oceli skupiny molybdenu, které mohou obsahovat i wolfram a kobalt. Rychlořezné oceli skupiny molybdenu, které obsahují značné množství vanadu a uhlíku, jsou odolné vůči abrazivnímu opotřebení. Pro výrobu výrobků, které si musí zachovat vysokou tvrdost i při vysokých teplotách, se používají slitiny molybdenové oceli počínaje jakostí M41. Při výrobě nástrojů provozovaných za studena a s vysokou rázovou houževnatostí se také používají slitiny oceli skupiny molybdenu, které jsou podrobeny speciálnímu tepelnému zpracování.
Chemické složení vysokolegovaných HSS ocelí
Při výběru nástrojů z HSS-ocelí skupiny molybdenu je třeba vzít v úvahu vlastnosti jednotlivých jakostí takových ocelových slitin.
Z oceli této třídy jsou vyráběny HSS-vrtáky širokého použití. HSS vrtáky vyrobené ze slitiny M1 jsou pružnější a méně náchylné k nárazovému zatížení, ale jejich úroveň červené tvrdosti je nižší než u nástrojů vyrobených z oceli M2.
Jedná se o nejběžnější materiál, ze kterého se vyrábí nástroje pro různé účely. Výrobky z HSS oceli této třídy, používané pro vysoce výkonné strojní práce, se vyznačují vysokou červenou tvrdostí, parametry jejich břitů jsou zachovány déle než u nástrojů z rychlořezných ocelí jiných jakostí.
Tato třída se používá pro výrobu výkonných vrtaček, které vyžadují nejen vysokou flexibilitu, ale také mimořádnou spolehlivost. Pomocí HSS vrtáků do kovu, vyrobených ze slitiny této třídy, jsou otvory vyrobeny v plném a silném plechovém materiálu.
Jedná se o materiál používaný k výrobě vrtaček, které pracují s přenosným zařízením. Za těchto podmínek je zlomení nástroje v důsledku jeho výrazného ohnutí poměrně naléhavým problémem. Vrták HSS z legované oceli M50 nemá stejnou červenou tvrdost jako jiné třídy rychlořezných ocelí.
Tato slitina, která je také označována jako HSSE, má díky zvýšenému obsahu kobaltu vyšší tvrdost do červena než rychlořezná ocel M2. Mezitím zvýšený obsah tohoto prvku ve složení HSSE oceli snižuje její odolnost vůči rázovému zatížení.
Jedná se o ocel, která obsahuje nejvyšší množství kobaltu, a proto je často označována jako Super Cobalt. Nástroje vyrobené z HSS-oceli této třídy se vyznačují nejen vysokou červenou tvrdostí, ale také mimořádnou odolností proti oděru. Díky těmto vlastnostem se ocel této třídy úspěšně používá k výrobě nástrojů, s nimiž je nutné zpracovávat viskózní a složité materiály.
Obsah wolframu ve složení ocelí HSS umožňuje dodat výrobkům, které jsou z nich vyrobeny, červenou tvrdost.
Tato kvalita spočívá v tom, že břit nástroje si zachovává svou tvrdost i při teplotě červeného žáru 530°. Slitiny rychlořezné oceli obsahující kobalt (HSS Co) mají ještě vyšší červenou tvrdost (a také zvýšenou odolnost proti opotřebení). Břity HSS vrtáků v kategorii Co si dokážou udržet svou tvrdost i při vyšších teplotách.
symboly
Rozluštění chemického složení ocelí spadajících do kategorie HSS je obtížné, protože jejich označení neobsahuje žádné podrobné údaje. Zpravidla jsou v katalozích pro nástroj vyrobený z ocelí této kategorie informace o materiálech, pro které může být použit. Pro poměrně přesné stanovení chemického složení HSS ocelí je nutné použít speciální zařízení nebo tuto problematiku řešit empiricky.
S největší pravděpodobností se jedná o německý analog rychlořezné oceli HSS M2
Je lepší porozumět vlastnostem a materiálu výroby nástroje, který je označen značkou HSS, znalost následujících údajů pomáhá.
K této zkratce se často přidává písmeno R. Jedná se o vrtáky, které se vyznačují nejmenší odolností. Procházejí válcováním a tepelným zpracováním.
Toto označení se používá pro vrtáky, jejichž řezná část je broušena borazonem (CBN). Nástroje HSS G jsou nejpoužívanější a vyznačují se zvýšenou životností nástroje. Navíc vrták do kovu, který je označen tímto označením, vytváří při zpracování s ním nejmenší házivost.
HSS s písmenem E
Toto označení znamená, že kobalt je obsažen ve složení materiálu produktu. Nástroj s označením HSSE je optimálně vhodný pro obrábění obtížných materiálů, jakož i materiálů vyznačujících se vysokou viskozitou. Jak bylo uvedeno výše, analogií označení HSSE je označení M35. Existují také mezinárodní analogy označení HSSE (HSS-Co5 a HSS-Co8), pomocí kterých můžete přesně určit, kolik kobaltu je obsaženo v ocelové slitině.
Ocel této značky je extrémně obtížné řezat bruskou
Toto označení znamená, že povrch nástroje je potažen nitridem titanu. Tím se zvyšuje jak tvrdost povrchové vrstvy výrobku (cca 2300 HV), tak i jeho tepelná odolnost (až 600°).
Povrch nástroje s tímto označením je potažen nitridem titanu legovaným hliníkem. Díky tomuto povlaku se tvrdost povrchové vrstvy takového vrtáku zvýší o cca 3000 HV, tepelný odpor o 900°.
Výrobky s tímto označením lze použít pro zpracování nerezové oceli. Třísky méně ulpívají na jejich povrchu, takže se méně často lámou a poskytují vysoce kvalitní zpracování.
Často se můžete setkat s nástroji s označením HSS 4241, které se používají především pro zpracování dřevěných, plastových a hliníkových výrobků. Co se týče označení Super HSS, každý výrobce do něj vkládá vlastní představy o kvalitě nástroje.
