Быстрорежущие стали – это легированные виды сталей, которые используются для создания металлорежущих инструментов. Это металлы, обладающие особыми свойствами, поэтому обработка быстрорежущей стали требует особого внимания.
Из быстрорежущих сталей изготавливают сверла, ножи, резцы, фрезы и другие рабочие детали станков – все, что может быть использовано для обработки другого металла. Самые главные свойства быстрорежущих сталей – это:
• Высокая степень твердости как в холодном, так и в горячем состоянии.
• Высокое сопротивление разрушению.
• Красностойкость (тип жаропрочности, означающий, что металл остается твердым, даже если он раскален докрасна).
Быстрорежущие стали имеют свою особенную маркировку, которая обычно начинается в буквы Р – (англ. Rapid – «быстрый»). После этой буквы идут буквы и цифры, отражающие содержание добавок – вольфрама, молибдена, кобальта, ванадия. На готовых инструментах импортного производства часто можно увидеть маркировку HSS – High Speed Steel.
Быстрорежущие стали являются высоколегированными. Поэтому после обработки давлением (ковки, прокатки) такую сталь не охлаждают, иначе она упрочняется – изготовить из нее какое-либо изделие будет очень проблематично. Справиться с этим помогает изотермический отжиг.
Инструменты из таких материалов обязательно подлежат закалке. Их нагревают в специальных печах до высоких температур (конкретные значения зависят от марки стали, но обычно — выше 1200°С), что позволяет насытить аустенит легирующими элементами.
Крайне важно точно выставить температуру – перегрев или недогрев приведет к тому, что металл станет хрупким, либо наоборот, упрочнится настолько, что с ним нельзя будет работать.
После закалки для таких материалов обязателен процесс отпуска, что увеличивает пластичность материала без потери твердости.
Теплопроводность у быстрорежущих марок стали низкая, поэтому быстрый нагрев чреват образованием трещин. Чтобы их избежать, обычно изделия нагревают сначала в одной печи до 800-900°С, а затем в другой – доводят температуру до максимума.
В зависимости от типа изделий, применяют и разный тип охлаждения – в масле, на открытом воздухе, под обдувом вентилятора, в ванне с селитрой.