Primjena brzoreznih čeličnih materijala

Materijal alata od brzoreznog čelika uglavnom se sastoji od dvije osnovne komponente:Jedan je metalni karbid (volfram karbid, molibden karbid ili vanadijum karbid), koji alatu daje bolju otpornost na habanje;Drugi je čelična matrica raspoređena oko nje, što čini da alat ima bolju žilavost i sposobnost da apsorbira udar i spriječi fragmentaciju
Utvrđeno je da veličina zrna brzoreznog čelika ima veliki utjecaj na svojstva brzoreznog čelika.Iako povećanje količine čestica metalnog karbida u čeliku može poboljšati otpornost materijala na habanje, s povećanjem sadržaja legure povećava se i veličina karbida i broj aglomerata, što će imati izuzetno negativan utjecaj na žilavost. čelika, jer veliki klasteri karbida uskoro mogu postati početna tačka pukotina.Stoga su strane zemlje vrlo rano sprovele istraživanja u potrazi za finim zrnom brzoreznog čelika.
Kasnih 1960-ih, proces proizvodnje brzoreznog čelika u metalurgiji praha uspješno je razvijen u Švedskoj i ušao na tržište ranih 1970-ih.Ovaj proces može dodati više legiranih elemenata u brzorezni čelik bez oštećenja čvrstoće, žilavosti ili brušenosti materijala, tako da alat visoke tvrdoće, visoke otpornosti na habanje, može apsorbirati udarce rezanja i pogodan je za obradu velikom brzinom rezanja. i može se izvršiti povremena obrada rezanja.Međutim, kombinuje dobru žilavost brzoreznog čelika sa visokom otpornošću na habanje cementnog karbida.Zbog fine i ujednačene distribucije čestica karbida u brzoreznom čeliku iz metalurgije praha, njegova čvrstoća i žilavost su znatno poboljšane u poređenju sa običnim brzoreznim čelikom sa istim sadržajem karbida.Uz ovu prednost, alati od brzoreznog čelika za metalurgiju praha su vrlo pogodni za obradu prilika sa velikim udarom rezanja i velikom brzinom uklanjanja metala (kao što je rezanje savijanjem, povremeno sečenje, itd.).Osim toga, budući da čvrstoća i žilavost brzoreznog čelika iz metalurgije praha neće biti oslabljena povećanjem sadržaja metalnog karbida, proizvođači čelika mogu dodati veliku količinu legiranih elemenata u čelik kako bi poboljšali performanse materijala alata.U isto vrijeme, budući da su resursi volframa (W) strateški resursi, a moderni cementirani karbidi koriste resurse volframa u velikim količinama, brzorezni čelik s malo volframa postao je smjer istraživanja i razvoja brzoreznog čelika.Brzorezni čelik koji sadrži kobalt (HSS-Co) razvijen je u velikom broju u stranim zemljama.Kasnije je međunarodno priznato da je brzorezni čelik koji sadrži kobalt sa više od 2% kobalta bio brzorezni čelik visokih performansi (HSSE).Kobalt također igra očiglednu ulogu u poboljšanju performansi brzoreznog čelika.Može potaknuti da se karbidi više otapaju u matrici tokom gašenja i zagrijavanja i koristi visoku tvrdoću matrice za poboljšanje otpornosti na habanje.Brzorezni čelik ima dobru tvrdoću, termičku tvrdoću, otpornost na habanje i brušenje.Sadržaj kobalta u konvencionalnom brzoreznom čeliku od kobalta u svijetu je obično 5% i 8%.Na primjer, W2Mo9Cr4VCo8 (američka marka M42) karakterizira nizak sadržaj vanadijuma (1%), visoki sadržaj kobalta (8%) i tvrdoća termičke obrade od 67-70HRC.Međutim, specijalne metode termičke obrade su također usvojene za postizanje tvrdoće 67-68HRC, što poboljšava njegove performanse rezanja (posebno povremeno sečenje) i poboljšava udarnu žilavost.Od brzoreznog čelika od kobalta može se napraviti niz alata, koji se mogu koristiti za rezanje materijala koji se teško obrađuju s dobrim efektom.Zbog svojih dobrih performansi brušenja, može se pretvoriti u složene alate, koji se široko koriste u međunarodnom okruženju.Međutim, Kini nedostaju resursi kobalta, a cijena brzoreznog čelika kobalta je skupa, oko 5-8 puta veća od običnog brzoreznog čelika.