فولاد با سرعت بالا در مقابل فولاد وولفستم تفاوت های کلیدی برای عملکرد

در محیط های با دمای بالا و فرسایش بالا، انتخاب مواد بسیار مهم می شود. فولاد با سرعت بالا (HSS) و فولاد وولفستم، که هر دو به دلیل مقاومت در برابر گرما و فرسایش شناخته شده اند،اغلب در لیست کوتاه مهندسان و طراحان ظاهر می شونداین تجزیه و تحلیل ویژگی های متمایز، مزایا و محدودیت های آنها را بررسی می کند تا انتخاب مواد بهینه را تسهیل کند.

فولاد با سرعت بالا نشان دهنده یک دسته از آلیاژ های فولاد ابزار است که با سختی استثنایی، مقاومت در برابر لباس و ثبات حرارتی مشخص می شود.این آلیاژ ها معمولاً حاوی ۱۰ تا ۲۵ درصد عناصر آلیاژ از جمله مولیبدن هستند، کروم، وانادیوم، کوبالت و وولفستم. درجه های مختلف HSS ترکیبی و غلظت متفاوت از این عناصر را دارند، که منجر به مشخصات عملکردی متمایز می شود.

فولاد وولفستم، همانطور که از نامش معلوم است، شامل وولفستم به عنوان عنصر آلیاژ اصلی خود است. وولفستم به طور قابل توجهی سختی، قدرت، مقاومت در برابر لباس، سختی، مقاومت در برابر گرما،و مقاومت در برابر خوردگیبه ویژه، فولاد ولفستم حتی در دمای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد، سختی و مقاومت در برابر فرسایش خود را حفظ می کند.

این دو ماده زمینه مشترک دارند. بسیاری از آلیاژ های HSS با محتوای بالای ولتفستم ویژگی های هر دو ماده را نشان می دهند، که اغلب به عنوان فولاد های سرعتی ولتفستم نامیده می شوند.این ترکیب مقاومت گرما و سایش از HSS با سختی و قدرت فولاد ولفستم.

با این حال، همه HSS حاوی وولفستم قابل توجهی نیستند. برخی از طبقه بندی ها به طور خاص HSS سری مولیبدن را نشان می دهند، که به طور معمول حاوی 3.75٪ تا 10.5٪ مولیبدن و 10٪ و یا کمتر از وولفستم است.HSS ولتفستم حاوی حداقل 12.38٪ وولفستم و 1٪ مولیبدن یا کمتر (به عنوان مثال، فولاد T1 حاوی مولیبدن نیست). برعکس، برخی از فولاد های وولفستم خارج از طبقه بندی HSS قرار می گیرند.

HSS به دو دسته اصلی بر اساس عناصر آلیاژ غالب تقسیم می شود که هر کدام دارای ویژگی های عملکردی متمایز هستند:

• مقاومت عالی در برابر فرسایش و سختی
• کاهش تغییر شکل در طول درمان حرارتی در مقایسه با HSS ولتفستم
• به طور کلی هزینه موثرتر
• قابلیت خرد کردن عالی برای اشکال پیچیده
• محدودیت های مقاومت گرما پایین تر برنامه های برش با سرعت بالا

• سختی فوق العاده و مقاومت در برابر حرارت
• در دمای بالا سختی را حفظ می کند
• تقویت سخت شدن ثانویه و مقاومت در برابر گرسنگی
• شکنندگی بیشتر و حساسیت به شکستگی
• هزینه های بالاتر مواد و پردازش

ملاحظات کلیدی برای انتخاب مطلوب مواد عبارتند از:

• الزامات درخواست:HSS ولتفستم مناسب کاربردهای بار بالا و دمای بالا مانند ابزار برش با سرعت بالا است ، در حالی که HSS مولیبدن بهتر برای کار سرد که نیاز به مقاومت و سختی دارد ، مناسب است.
• اولویت های عملکرد:محتوای بالاتر ولتفستم، سختی را افزایش می دهد، در حالی که مولیبدن مقاومت را افزایش می دهد.
• عوامل اقتصادی:HSS ونگستنی معمولاً هزینه های مواد بیشتری را به همراه دارد.
• ظرفیت تولید:HSS ونگستنی چالش های بزرگ تری را برای ماشینکاری ارائه می دهد.

به طور کلی، HSS مولیبدن برای کاربردهای سرد، فرسایش بالا و سرعت شدید مناسب تر است، در حالی که HSS وولفستم در محیط های با دمای بالا برجسته است.برای ابزار برش که نیاز به عمر طولانی دارند، HSS وولفستم اغلب انتخاب برتر را نشان می دهد، اگرچه ملاحظات هزینه ممکن است در بسیاری از موارد جایگزین های مولیبدن را مورد حمایت قرار دهد.

در نهایت، ویژگی های خاص درجه آلیاژ به طور معمول از طبقه بندی سری بیشتر است. بررسی دقیق مشخصات آلیاژ های فردی برای تصمیم گیری نهایی ضروری است.

سیستم طبقه بندی HSS شامل درجه های متعددی است، که M-series (molybdenum) و T-series (tungsten) شایع ترین هستند.

درجه های رایج عبارتند از M2 ، M3 ، M4 ، M7 و M42. M2-M4 مقاومت لباس و قابلیت خرد کردن متعادل را ارائه می دهند ، در حالی که M7 و M42 به تجهیزات ساختمانی و کاربردهای ساخت فلز خدمت می کنند.نسخه های فلزات پودری (PM M4)، PM M48) زندگی ابزار را در مقایسه با درجه های معمولی افزایش می دهد.

درجه های اولیه شامل T1، T4 و T15 هستند که PM T15 مقاومت لباس پوشیدن، مقاومت در برابر ضربه و قدرت خم شدن را به ویژه نشان می دهد.

یک HSS مولیبدنوم متنوع با سختی متعادل، مقاومت در برابر فرسایش و سختی. به طور گسترده ای برای حفاری، برش فرش، لوله کشی، کار سرد و ابزار اندازه گیری استفاده می شود.

ویژگی های افزایش محتوای کربن و وانادیوم در مقایسه با M2 ، افزایش سختی و مقاومت در برابر لباس برای ابزار برش دقیق و میله.

همچنین محتوای کربن و واندیم را برای کاربردهای بسیار دقیق و مقاوم در برابر لباس افزایش می دهد.

HSS مولیبدنیوم حاوی وولفستم با مقاومت بسیار عالی در برابر فرسایش و گرما برای ابزار برش با دمای بالا و مچ های کار گرم.

HSS مولیبدنوم تقویت شده با کوبالت با سختی و مقاومت شدید در برابر گرما برای برش سریع و مواد سخت برای ماشین آلات

نسخه های فلزات سازی پودری که سختی برتر، مقاومت در برابر لباس و سختی برای ابزارهای با عملکرد بالا را ارائه می دهند.

HSS تولفستم پودر فلزات با سختی استثنایی، مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر گرما برای کاربردهای سخت برش.

• عملکرد بهبود یافته:ترکیبات بهینه و تولید پیشرفته برای بهبود سختی، مقاومت در برابر لباس / حرارت و استقامت.
• مواد کامپوزیتی:ادغام با سرامیک و کربید برای خواص ترکیبی برتر.
• اصلاح میکروسروکتوری:متالورژی پودر و تکنیک های تثبیت سریع برای ساختارهای دانه های نازک.
• ابزار هوشمند:ادغام سنسورها و سیستم های کنترل برای نظارت هوشمند و بهینه سازی فرآیند.

• میله های گرد (اسلوهای برش)
• چوب های مسطح (دستورهای اندازه گیری)
• میله های مربع (تولید عمومی)
• صفحه (مصنوعات بزرگ)
• بلوک ها (شکل های پیچیده)
• میله های پیش سخت شده (آله آماده استفاده)
• قطعات ابزار (کندهای برش جوشیده)
• صفحات پودر متالورژی (خصائص بهبود یافته)

انتخاب مناسب فرم استفاده از مواد را بهبود می بخشد، هزینه های پردازش را کاهش می دهد و عملکرد محصول نهایی را افزایش می دهد.