HSS (High Speed Steel) – обозначает группу быстрорежущих сталей, переводится как сталь для работы на больших скоростях. HSS сталь используется для производства большого спектра различного металлорежущего инструмента. Сюда входят сверла спиральные, корончатые, ступенчатые, фрезы, зенкеры, метчики, плашки, ножи и пильные полотна.
Быстрорежущую сталь изготавливают классическим способом – путем разливки стали в слитки, затем производится прокатка и проковка, а также методом порошковой металлургии – здесь происходит распыление струи жидкой стали азотом. HSS стали считаются высокоуглеродистыми, как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным плюсом в сравнении с твердосплавными инструментами является прочность и более низкая цена инструментов. HSS сталь отлично показывает себя при прерывистом резании, ограничением использования HSS могут быть низкие скорости резания по сравнению с твердосплавами.
Характеристики HSS сталей
HSS стали подразделяются на три основные группы:
- Вольфрамовые (Т);
- Молибденовые (М);
- Высоколегированные быстрорежущие стали.
Стали вольфрамовой группы сейчас практически не используются из-за высокой цены вольфрама и его дефицита. Наиболее применяемые являются стали общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 используется для инструментов, применяемых при высоких температурах и повышенном износе.
В Сталях молибденовой группы главным легирующим элементом является молибден, но некоторые из них могут содержать равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с высоким содержанием ванадия и углерода очень стойкие к абразивному износу. Тип сталей от М41 отличается высокой твердостью при работе на высоких температурах или применяется такой термин — красностойкостью. Молибденовые стали используются также при производстве инструментов, применяющихся в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов. В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур чтобы увеличить ударной вязкость.
Таблица общих химических составов HSS сталей. Российские аналоги.
| Тип | Российский аналог | Химический состав, % | ||||||||
| C | Mn | Si | Cr | V | W | Mo | Co | Ni | ||
| Вольфрамовые HSS стали | ||||||||||
| T1 | Р18 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | — | — |
| T2 | Р18Ф2 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | — | — |
| T4 | Р18К5Ф2 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | 5,00 | — |
| T5 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | 8,00 | — | |
| T6 | 0,80 | — | — | 4,50 | 1,50 | 20,00 | — | 12,00 | — | |
| T8 | 0,75 | — | — | 4,00 | 2,00 | 14,00 | — | 5,00 | — | |
| T15 | Р12Ф5К5 | 1,50 | — | — | 4,00 | 5,00 | 12,00 | — | 5,00 | — |
| Молибденовые HSS стали | ||||||||||
| M1 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,00 | 1,50 | 8,00 | — | — | |
| M2 | Р6М5 | 0,85 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M3 | Р6М5Ф3 | 1,20 | — | — | 4,00 | 3,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M4 | 1,30 | — | — | 4,00 | 4,00 | 5,50 | 4,50 | — | — | |
| M6 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 4,00 | 5,00 | — | — | |
| M7 | 1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | 1,75 | 8,75 | — | — | |
| M10 | 0,85-1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | — | 8,00 | — | — | |
| M30 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,25 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M33 | 0,90 | — | — | 4,00 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | — | — | |
| M34 | 0,90 | — | — | 4,00 | 2,00 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M35 | Р6М5К5 | 0,82-0,88 | 0,15-0,40 | 0,20-0,45 | 3,75-4,50 | 1,75-2,20 | 5,5-6,75 | 5,00 | 4,5-5,5 | до 0,30 |
| M36 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — | |
| Высоколегированные HSS стали | ||||||||||
| M41 | Р6М3К5Ф2 | 1,10 | — | — | 4,25 | 2,00 | 6,75 | 3,75 | 5,00 | — |
| M42 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | 8,00 | — | |
| M43 | 1,20 | — | — | 3,75 | 1,60 | 2,75 | 8,00 | 8,25 | — | |
| M44 | 1,15 | — | — | 4,25 | 2,00 | 5,25 | 6,25 | 12,00 | — | |
| M46 | 1,25 | — | — | 4,00 | 3,20 | 2,00 | 8,25 | 8,25 | — | |
| M47 | Р2АМ9К5 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,25 | 1,50 | 9,5 | 5,00 | — |
| M48 | 1,42-1,52 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 2,75-3,25 | 9,50-10,5 | 0,15-0,40 | 8,00-10,0 | до 0,30 | |
| M50 | 0,78-0,88 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,75-4,50 | 0,80-1,25 | до 0,10 | 3,90-4,75 | — | до 0,30 | |
| M52 | 0,85-0,95 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,50-4,30 | 1,65-2,25 | 0,75-1,50 | 4,00-4,90 | — | до 0,30 | |
| M62 | 1,25-1,35 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 1,80-2,00 | 5,75-6,50 | 10,0-11,0 | — | до 0,30 | |
Инструмент с содержанием вольфрама (W), будет обладает очень полезными режущими свойствами и таким качеством как красностойкостью. Это позволяет инструментам сохранять острую твердость и острую режущую кромку при температурах красного каления (до 530°С). Еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость- Кобальт (К).
M1.
Используется для производства сверл, различного диапазона применения. Сталь М1 обладает меньшей красностойкостью, чем сталь М2, но наименее восприимчива к ударам, является более гибкой.
M2.
Самый распространенный материал для производства инструментов из HSS сталей. М2 долго сохраняет свою режущую кромку и обладает хорошей красностойкостью, в отличии от других HSS сталей с меньшим содержанием вольфрама. Применяется обычно для изготовления инструментов при высокопроизводительных машинных работах, например в сверлильных станках.
M7.
Используется для сверл тяжелой конструкции при сверления твердого листового металла. Такая HSS сталь применяется там, где необходима гибкость и увеличенный срок службы.
M50.
Используется для изготовления сверл, которые применяются при сверлении на портативном оборудовании. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с содержанием вольфрама
M35.
Сталь М35 имеет более высокую красностойкость по отношению к М2. При этом кобальт несколько снижает стойкость к ударным нагрузкам.
M42.
Сталь М42 «Super Cobalt» имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Используется при работах по вязким и сложным материалам.
Стандарты
| Название | Код | Стандарты |
| Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
| Методы испытаний. Упаковка. Маркировка | В09 | ГОСТ 11878-66 |
| Листы и полосы | В23 | ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90 |
| Листы и полосы | В33 | ГОСТ 4405-75, ГОСТ 7350-77 |
| Классификация, номенклатура и общие нормы | В30 | ГОСТ 5632-72 |
| Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-1529-2003 |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 14162-79, TУ 14-159-165-87, TУ 14-3-1109-82, TУ 14-158-135-2003, TУ 14-3-460-2009, TУ 14-3Р-110-2009, TУ 14-3Р-55-2001, TУ 14-158-137-2003, TУ 14-3-460-2003, TУ 14-3-1654-89 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-29-72, TУ 108-938-80, TУ 14-1-1214-75, TУ 14-1-565-84 |
| Сварка и резка металлов. Пайка, клепка | В05 | ОСТ 95 10441-2002 |
| Отливки из цветных металлов и сплавов | В84 | РД 9257-76 |
| Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТП 26.260.484-2004 |
Условные обозначения
Обозначение иностранных производителей не полностью раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлены изделия. Тому или иному инструменту отводится определенная задача, которая описывается в каталоге. Другие детали можно выяснить определив химический состав, это можно сделать с помощью портативного анализатора металлов или же провести тестирование изделий опытным путем. Такая маркировка конечно может быть удобна недобросовестному производителю, который может указать на сверле HSS сталь, но она не будет отвечать необходимым требованиям. Ниже приведем основные маркировки, которые характеризуют материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.
HSS-R
(или просто HSS) — обозначение на изделиях, которые прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Такие изделия имеют наименьшую стойкость.
HSS-G
— обозначение на изделиях, которые изготовлены из HSS сталей, режущая часть отшлифована CBN (кубическим нитридом бора). Изделия обладают повышенной стойкостью и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G – наиболее распространены, они применяются для решения стандартных задач.
HSS-E
– в изделия из HSS стали типа М35 добавляется кобальт. Используется при работах по вязким и сложным материалам. Еще встречается такая маркировка как HSS Co 5 и HSS Co 8, которае указывают содержание кобальта 5 и 8%
HSS-G TiN
– такая маркировка указывает на напыление нитрида титана. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 2300 HV и термостойкость до 600°С.
HSS-G TiAlN
— поверхность изделий с напылением титан-алюминий-нитрида. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 3000 HV и термостойкость до 900°С.
HSS-E VAP — VAP
-используется для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A). Получается путем «выпаривания» оксидного неметаллического слоя. Таким образом снижается налипание стружки заготовки на поверхности инструмента, которое может привести к поломке изделия. В результате улучшается качество поверхности и благодаря VAP улучшается адгезия СОЖ с поверхностью инструмента.
| Характеристики теплостойкости углеродистых и красностойкости быстрорежущих инструментальных сталей | |||
| Марка стали | Температура отпуска, °C | Время выдержки, час | Твердость, HRCэ |
| У7, У8, У10, У12 | 150—160 | 1 | 63 |
| Р9 | 580 | 4 | |
| У7, У8, У10, У12 | 200—220 | 1 | 59 |
| Р6М5,Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18 | 620—630 | 4 | |
Механические свойства материала 12Х18Н12Т по ГОСТ 5949-2018
| Режим термообработки | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа, min | Предел текучести, σ0,2, МПа, min | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % |
| Закалка при 1020-1100 ºС, охлаждение на воздухе, в масле или в воде | 540 | 196 | 40 | 45 |
В зависимости от вида эксплуатации деталей из стали 12Х18Н12Т их, для улучшения свойств, подвергают разным операциям обработки.
- Аустенизация
– для предотвращения межкристаллитной и ножевой коррозии и увеличения пластичности стали. - Стабилизация
(отжиг) – для снижения опасности появления коррозии, или местный отжиг в области сварочного шва. - Ступенчатая обработка
– предотвращает коррозийное разрушение изделия, работающее в агрессивной среде и в кислотных парах.
Резка стали 12Х18Н12Т выполняется в закаленном состоянии при HB 170. Изделия из стали 12Х18Н12Т имеют ограничения по свариваемости и нуждаются в последующей термообработке. Ковку стали 12Х18Н12Т выполняют при температурах 1200°C–850°C
. Изделия с сечениями до 350 мм охлаждают на воздухе.
Ручки для напильников своими руками
Настоящие мастера оснащают имеющийся у них инструмент ручками, изготавливаемыми своими руками. С появлением пластических масс появился более широкий выбор материалов для самодельного изготовления.
Если имеется токарный станок, то ручку можно выточить из древесины твердых пород: орех, береза, ясень. В интернете довольно много чертежей, пользуясь которыми, изготавливается подходящая рукоятка.
Некоторые мастера используют эпоксидную смолу, чтобы изготовить необычную рукоять.
- Сначала подбирают возможные пористые материалы, которые можно пропитать эпоксидной смолой. Чаще всего используют ткани разного цвета. Создается микарта – многослойная ткань, пропитанная эпоксидкой.
- Их укладывают в желаемой последовательности.
- Разводят эпоксидную смолу согласно прилагаемой рецептуре.
- Смачивают каждый слой.
- Укладывают в выбранной последовательности и помещают под пресс.
- После завершения полимеризации образуется новый материал – микарта.
- Из микарты вытачивают ручку для напильника.
Видео: напильники “кубинские”.
Аналоги
Во многих странах, чуть позже чем в Америке, начали появляться сплавы, похожие по составу и характеристикам на сталь D2. Россия также не осталась в стороне. Сплавы практически ничем не отличаются от первоначального образца. А иногда по некоторым показателям превосходят его. Список аналогов:
- X155CrMo12 – аналог стали D2 в Германии;
- 2379 – маркировка стали, согласно европейской системы обозначения;
- SLD – Японский аналог;
- SKD-11 – маркировка стали в Швеции;
- Х12МФ – аналог стали в России.
Историческая справка
Так сложилось исторически, что сплав входит в группу высокоуглеродистых и высокохромистых сталей. Такую сталь начали выпускать ещё в далёком 1821 году в Америке. Первый же патент на сплав был получен Юлиусом Баурумом в 1865 году в Нью-Йорке. Но применение стали так и не нашли на протяжении 70 лет.
Проблема заключалась в ковке металла. При этом процессе в структуре стали появлялись много трещин. И лишь по прошествии времени, люди научились правильно обрабатывать метал. Лишь 1928 году был выдан первый патент на состав, который был очень близок к стали D2.
И уже в 1934 году была выпущена сталь с составом: 1,55% C (углерода), 12% Cr (хрома), 0,25% V(ванадия) и 0,8% Mo (молибдена). Где легирующие примеси улучшали характеристики сплава при закалке изделия. Настоящую популярность сталь D2 получила во время Второй Мировой Войны.
Она применялась на штамповочных линиях. С конвейера которых, сходили детали военных самолётов и автомобилей. Также она применялась для резки более простых сплавов. В мирное время сталь приглянулась ножеделам. Сегодня из неё делают клинки самых разных направлений.
Сравнение стали с аналогами
Сталь D2 часто сравнивают с инструментальной сталью российского производства Х12МФ. Они максимально схожи друг с другом. Функциональные и производственные моменты довольно сильно схожи. Но споры вокруг этого сравнения не угасают.
Точный ответ дать никто не может, какая сталь лучше. Существуют ещё и аналоги стали D2. Это такие разновидности: AUS-8, K110 и 440C. На практике их сравнивать никто не берётся. Единственное, что следует учитывать при приобретении ножа, это его стоимость.
Предназначение напильников
Напильник – ручной инструмент универсального назначения, способный при одном поступательном движении срезать тонкий слой с поверхности обрабатываемого материала. С его помощью решают много разнообразных задач:
- Очищают детали и заготовки от ржавчины и других видов коррозии.
- Удаляют слой грязи или краски.
- Выполняют точение детали до получения требуемого размера.
- Затачивают другие инструменты, используемые в повседневной работе.
- Зачищают электрические контакты в системах электрооборудования.
- Шлифуют и полируют поверхность металла и иного материала.
Виды насечки на поверхности инструмента
По характеру насечек принято говорить об одинарном или двойном исполнении.
Одинарное исполнение чаще встречается у грубого инструмента. Здесь зуб имеет длинную режущую кромку. Ее длина соответствует ширине напильника. Чтобы легче производить заглубление в толщу обрабатываемого металла, насечку выполняют наклонной под углом 25⁰. Получается резание с некоторым смещением. Облегчается внедрение вглубь детали. Несколько снижается усилие.
Двойное исполнение насечки выполняют под углом друг к другу. Вторую насеку выполняют под углом 45 ⁰. Теперь режущие зубья ограничены по длине. Там, где происходит пересечение линий, формируются места, где ломается стружка. Следовательно, подобные напильники при работе требуют меньших физических затрат (не нужно тратить силы на скручивание длинной стружки).
Марки стали для охотничьих ножей
Марки стали для охотничьих ножей
Для ручной ковки охотничьего клинка хорошим вариантом станет выбор марки 9ХС. Нож из этой стали будет обладать хорошими режущими качествами, а также отлично держать заточку. Сталь 95Х18 отлично сочетает в себе высокое качество и доступную цену, обладает высокими показателями прочности и твердости, но из-за того клинок с трудом поддается заточке. Марка Х12МФ позволит создать очень прочный, устойчивый к износу охотничий клинок при условии, что за ним будет тщательный уход. На основе этой марки многие отечественные производители изготавливают булат, что говорит о качественных характеристиках этой марки.
Ножи из дамаска – отличный вариант для охоты или туристический походов. Дамаск очень прочный, устойчивый к возникновению коррозии. Благодаря высокому содержанию углерода в составе дамаска клинок получается очень острый, но и достаточно хрупкий, чтобы выполнять хозяйственную работу.
Отечественная марка 65Г подойдет для изготовления охотничьего ножа, предназначение которого скорее не в резке, а в рубке. Обладает отличной вязкостью, но стоит оберегать от воздействия влаги, т.к. металл подвержен коррозии.
Определение и назначение напильников
Данное наименование дано большой группе инструментов, предназначенных для работы с металлом. При их производстве должен учитываться ГОСТ. Среди особенностей отметим следующее:
- Рабочая часть представлена металлической частью с насечками. При этом форма может существенно отличаться.
- Металлический стержень крепится к рукоятке.
За счет насечек при возвратно-поступательном движении происходит металлическая обработка, образуется стружка, которая затем удаляется.
