Ātrgaitas tērauda materiālu pielietojums

Ātrgaitas tērauda instrumentu materiāls galvenokārt sastāv no diviem pamata komponentiem:Viens no tiem ir metāla karbīds (volframa karbīds, molibdēna karbīds vai vanādija karbīds), kas instrumentam nodrošina labāku nodilumizturību;Otrais ir ap to izkliedētā tērauda matrica, kas nodrošina instrumentam labāku izturību un spēju absorbēt triecienu un novērst sadrumstalotību.
Ir konstatēts, ka ātrgaitas tērauda graudu izmēram ir liela ietekme uz ātrgaitas tērauda īpašībām.Lai gan metāla karbīda daļiņu daudzuma palielināšana tēraudā var uzlabot materiāla nodilumizturību, palielinoties sakausējuma saturam, palielināsies arī karbīda izmērs un aglomerātu skaits, kas ārkārtīgi nelabvēlīgi ietekmēs stingrību. no tērauda, ​​jo lielas karbīda kopas drīz var kļūt par plaisu sākumpunktu.Tāpēc ārvalstis jau ļoti agri ir veikušas pētījumus, lai iegūtu ātrgaitas tērauda smalko graudu.
60. gadu beigās Zviedrijā veiksmīgi tika izstrādāts pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda ražošanas process, kas tirgū ienāca 70. gadu sākumā.Šis process var pievienot vairāk sakausējuma elementu ātrgaitas tēraudam, nesabojājot materiāla izturību, stingrību vai slīpējamību, lai instruments ar augstu cietību, augstu nodilumizturību, varētu absorbēt griešanas triecienu un ir piemērots apstrādei ar augstu griešanas ātrumu. un var veikt periodisku griešanas apstrādi.Tomēr tas apvieno ātrgaitas tērauda labo stingrību ar cementēta karbīda augsto nodilumizturību.Pateicoties smalkam un vienmērīgam karbīda daļiņu sadalījumam pulvermetalurģijas ātrgaitas tēraudā, tā izturība un stingrība ir ievērojami uzlabota salīdzinājumā ar parasto ātrgaitas tēraudu ar tādu pašu karbīda saturu.Izmantojot šo priekšrocību, pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda instrumenti ir ļoti piemēroti apstrādei ar lielu griešanas triecienu un augstu metāla noņemšanas ātrumu (piemēram, liekšanas griešana, periodiska griešana utt.).Turklāt, tā kā pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda stiprība un stingrība netiks vājināta, palielinoties metāla karbīda saturam, tērauda ražotāji var pievienot tēraudam lielu daudzumu sakausējuma elementu, lai uzlabotu instrumentu materiālu veiktspēju.Tajā pašā laikā, tā kā volframa (W) resursi ir stratēģiski resursi, un mūsdienu cementēti karbīdi izmanto volframa resursus lielos daudzumos, zema volframa ātrgaitas tērauds ir kļuvis par ātrgaitas tērauda pētniecības un attīstības virzienu.Ārvalstīs ļoti daudz ir izstrādāts kobaltu saturošs ātrgaitas tērauds (HSS-Co).Vēlāk starptautiski tika atzīts, ka ātrgaitas tērauds, kas satur kobaltu ar vairāk nekā 2% kobalta saturu, ir augstas veiktspējas ātrgaitas tērauds (HSSE).Kobaltam ir arī acīmredzama loma ātrgaitas tērauda veiktspējas uzlabošanā.Tas var veicināt karbīdu lielāku izšķīšanu matricā rūdīšanas un karsēšanas laikā, kā arī izmantot augstu matricas cietību, lai uzlabotu nodilumizturību.Ātrgaitas tēraudam ir laba cietība, termiskā cietība, nodilumizturība un slīpējamība.Kobalta saturs parastajā kobalta ātrgaitas tēraudā pasaulē parasti ir 5% un 8%.Piemēram, W2Mo9Cr4VCo8 (amerikāņu zīmols M42) raksturo zems vanādija saturs (1%), augsts kobalta saturs (8%) un termiskās apstrādes cietība 67-70HRC.Tomēr tiek izmantotas arī īpašas termiskās apstrādes metodes, lai iegūtu 67-68HRC cietību, kas uzlabo tā griešanas veiktspēju (īpaši periodisku griešanu) un uzlabo triecienizturību.No kobalta ātrgaitas tērauda var izgatavot dažādus instrumentus, ar kuriem var griezt grūti apstrādājamus materiālus ar labu efektu.Labās slīpēšanas veiktspējas dēļ no tā var izgatavot sarežģītus instrumentus, kas tiek plaši izmantoti starptautiski.Tomēr Ķīnai trūkst kobalta resursu, un kobalta ātrtērauda cena ir dārga, apmēram 5-8 reizes augstāka par parasto ātrgaitas tēraudu.