فولاد تند بر یا HSS چیست؟

فولاد تند بُر دسته ای از فولادهای آلیاژي ست که به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد برای کار در سرعت های بالا استفاده می شود. اگر در حوزه فولاد فعالیت می کنید و علاقمند هستید در خصوص فولادهای تند بر ، ویژگی ها ، کاربرد ها و انواع آن اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.

فولاد تندبُر چیست؟

فولاد تندبُر یا سرعت بالا یا خشکه هوایی High-speed steel که به اختصار HSS خوانده می‌شود، نوعی فولاد ابزاری است که از آن برای ساخت ابزارهای برشی مانند مته، تیغه و…‌ استفاده می‌شود.

همچنین از آن برای ماشین کاری سایر فلزات و فولادها که در حین کار دمای فعالیت بالا بوده و سایش بسیار شدیدی بوجود می‌آید، استفاده می‌گردد و به دلیل همین قابلیت ماشین کاری در سرعت های بالا است که به فولاد تند بُر معروف شده است.

ترکیبات شیمیایی فولاد تندبر

فولاد تند بر از آلیاژ هایی مثل ، کروم، وانادیم، مولیبدن و تنگستن ساخته شده است . مقدار کربن آن‌ها چیزی بین 0.7 تا 1 % است و گاهی به 1.5 % هم می‌رسد. مولیبدن چقرمگی فولاد را بالاتر می برد. در حالی که تنگستن سختی فولاد را افزایش می دهد.

وانادیوم نیز مقاومت فلز را در برابر سایش افزایش می دهد. به همین دلیل از فولادهای با وانادیوم بالا برای تولید ابزارهای برش تخصصی که در دمای بالا در معرض سایش زیاد قرار می گیرند، استفاده می شود. همچنین کروم برای افزایش سختی و کاهش آسیب اکسیداسیون در آلیاژ فولاد تندبر به کار می رود. در برخی از موارد نیز از فلزاتی مانند کبالت، سیلیس، گوگرد و منگنز در ساختار فولادهای تندبر استفاده می گردد.

فولاد تند بر چگونه ساخته می شود؟

در ساخت این نوع فولاد عملیات حرارتی ویژه ای انجام می شود. به این صورت که فولاد را تا دمای 800-860 درجه سانتی گراد می رسانند تا ذوب شود. در طول عملیات حرارتی نیز نیتروژن روی سطح فولاد توزیع می شود تا مقاومت آلیاژ نهایی در برابر سایش بالاتر برود.

سپس آن را با قرار دادن در حمام نمک و در معرض هوای خنک به آرامی سرد می کنند. به این ترتیب ساختار مولکولی آلیاژ کاملا حالت مارتنزیتی به خود گرفته و سختی آن افزایش می یابد. مطالعات علمی نشان می دهد استحکام و چقرمگی این نوع فولاد در مقایسه با سایر انواع فولاد ها در بهترین شرایط ممکن قرار دارد.

ویژگی های فولاد تندبر

از مهم ترین ویژگی های فولاد تند بر می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• سختی بالا (معمولاً بالای 60 راکول)
• استحکام زیاد
• مقاوم در برابر حرارت ( دمای بالاتر از 500 درجه سانتی گراد)
• مقاومت بالا در برابر سایش
• مقاومت در برابر ضربه و فشار
• چقرمگی بالا
• امکان برشکاری

انواع فولاد تند بر

تنوع فولادهای تندبر به دلیل ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آنها بسیار زیاد است اما حدود 40 دسته از آنها شناسایی و توسط مؤسسه آهن و فولاد آمریکا معرفی شده است. که عمده این فولادها در یک دسته بندی کلی براساس ترکیب شیمیایی در دو دسته اصلی زیر قرار می گیرند.

فولاد تنگستنی :

این نوع فولادها توسط تنگستن آلیاژ می شوند و در نامگذاری آنها از حرف انگلیسی T استفاده می شود. فولاد تنگستنی جزو اولین فولادهای تندبر ساخته شده است که در سال 1903 اختراع شد و دارای 14% تنگستن بود. این فولاد بعد ها با فولاد M2 جایگزین شد.

فولاد تنگستنی در گرید های  ,T1 ,T4 T15  می باشد. که در فولاد T1، مقدار کبالت و مولیبدن صفر است. اما فولادهای T4 تا T15 مقادیر مختلفی از کبالت دارند.

فولادهای مولیبدنی :

در صورتی که در فولاد تندبر از 5/3 تا 10 درصد مولیبدن استفاده شود به آن فولاد مولیبدنی گفته می‌شود.و در نامگذاری این فولادها از حرف انگلیسی M استفاده می شود.

این نوع فولاد ها در گرید های مختلف M1,M2,M7… M50 تولید می شوند.

گرید M1 :

این نوع گرید نسبت به شوک مقاوم تر و انعطاف پذیرتر است.اما استحکام در دمای بالای M2 را ندارد.

گرید M2 :

مقاومت به حرارت و سایش بالایی دارد و جزو استاندارد ترین و پرکاربرد ترین گرید های فولاد تند بر می باشد. که از آن برای ساخت ابزارهای زیادی مانند مته، قلاویز، برقو و… استفاده می شود.

گرید M7 :

از فولاد M7 برای ساخت مته های بزرگتر که انعطاف پذیری و عمر زیادی دارند استفاده می گردد.

گرید M50 :

استحکام در دماهای بالای سایر گریدهای HSS را ندارد اما برای دریل هایی که شکستن مشکلی اساسی آنها است. و نیاز به انعطاف پذیری بیشتری است مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این نوع گرید در ساخت ساچمه های بلبرینگ های دما – بالا نیز استفاده می شود.

فولادهای کبالتی :

افزایش عنصر کبالت باعث افزایش مقاومت به گرما می شود. و می تواند سختی را تا بالای 67 راکول افزایش دهد. این نوع فولاد شامل گریدهای M35 و M42 می باشد.

گرید M35 :

مشابه با گرید M2 است که 5% عنصر کبالت به آن اضافه شده است. M35 را معمولاً با نام فولاد کبالتی، HSS یا HSS-E نیز می شناسند. این فولاد نسبت به M2 توان کارکردن در سرعت های بالاتر و عمر بیشتری دارد.

گرید M42 :

دارای 8 تا 10% کبالت است. از این گرید معمولاً در صنایع تراشکاری و فرزکاری حرفه ای استفاده می شود. زیرا نسبت به سایر گریدهای فولادهای تندبر، خواص مقاومت به گرمای فوق العاده ای دارد. و اجازه می دهد ابزار با سرعت های بیشتری کارکرده و زمان تولید کاهش پیدا کند.

همچنین مقاومت به لب پَر شدن این نوع گرید در هنگام استفاده از آن برای برش مقاطع ناپیوسته بیشتر از سایر گریدهای دیگر بوده و نسبت به ابزارهایی که از جنس کاربید ساخته شده اند ارزان قیمت تر هستند. گفتنی است ابزارهای ساخته شده از این نوع گرید معمولاً با نماد HSS-Co مشخص می شوند.

کاربرد های فولاد تند بر

از اصلی ترین کاربرد های فولاد تندبر ساخت ابزارهای برشی زیر است:

ابزار برش تک نقطه ای :

ساده ترین ابزارهای برش، ابزارهای برش تک نقطه‌ای هستند. این نوع ابزارهای برش فقط یک سطح برش در تماس با قطعه دارند.  و از آن برای تراشکاری، رزوه کاری، سوراخ کردن، صاف کردن یا شکل دادن استفاده می شود. گفتنی است عملکرد چنین ابزارهایی به متریال ابزار و همچنین به عواملی مانند قطعه برش داده شده، سرعت و اتصال بستگی دارد.

مته‌ها :

معمولا از گریدهای M1، M2 و M7 فولاد ابزار تندبر برای ساخت مته‌ها جهت استفاده برای چوب یا متریال‌های نرم و کم آلیاژ استفاده می‌ شود.

فرز کاری (تیغه انگشتی ) :

این ابزار برش معمولا به صورت 2،4 و یا 6 لبه با استفاده از فولاد تندبر با گرید M1، M2، M7 و یا M10 ساخته می شود. و برای برشکاری با سرعت بالا از فولاد‌های حاوی کبالت استفاده می‌گردد؛ زیرا این فولادها سختی سرخ بالایی دارند.

برقو :

برای ساخت برقو از فولادهای تندبر M1، M2، M7، M10 و T1 با ماکزیمم سختی استفاده می شود. و در جاهایی که به مقاومت به سایش نیاز باشد از گریدهای M3، M4 و T15  استفاده می‌ گردد.

تیغه‌های اره :

عملکردی شبیه به فولادهای فرزکاری دارد اما ضخامت و قطر آن کمتر است . این نوع اره از گرید M2 ساخته می شود.

از دیگر کاربرد های فولاد تندبر می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• هاب چرخدنده تراشی
• چاقو آشپزخانه
• چاقوی جیبی
• سوهان
• مهرزنی و قالب سازی
• ساخت دریل
• ساخت فنرهایی که باید در دمای بالا استفاده شوند
• قلاویز
• تیغچه تراشکاری
• ساخت ابزارآلات شکل‌دهی
• عملیات پانچ و حدیده
• رنده های تراش
• خشن کاری
• سنگ زنی
• ابزار برش چوب

قیمت فولاد تند بر

قیمت فولاد تند بر مانند دیگر فولاد ها به عوامل مختلفی چون ، ابعاد فولاد ، سطح مقطع (گرد یا تسمه) ، نوع برند و کارخانه ی سازنده ، قیمت جهانی فولاد ، میزان عرضه و تقاضا ، قیمت ارز و … بستگی دارد.

سخن آخر

همان طور که اشاره شد فولاد تند بر از آلیاژ هایی بر پایه ی آهن و ترکیبی از کربن، کروم، مولیبدن یا تنگستن یا هر دو ساخته می شوند. و ممکن است در بعضی موارد درصد بالایی از کبالت نیز داشته باشند. برتری این نوع فولاد نسبت به سایر فولادها این است که سختی خود را در دماهای بالاتر حفظ می کند. این ویژگی باعث شده تا ابزارهای برشی ساخته شده از جنس فولاد تند بر قابلیت کار در سرعت های بالاتر را نسبت به فولادهای کربن بالا داشته باشند.

شناخت این نوع فولاد و ویژگی ها و کاربرد های آن به شما کمک می کند تا انتخاب های هوشمندانه تری داشته باشید. ما نیز در شرکت فولاد نصر آذربایجان به عنوان یکی از بزرگترین واحد های تولیدی مقاطع فولادی از قبیل انواع تیر آهن ، نبشی، ناودانی  و… آماده ی ارائه خدمات به شما هموطنان عزیز هستیم.

شما مشتریان  محترم می توانید جهت مشاوره و سفارش محصول با شماره 04134329481 تماس حاصل فرمایید و اقلام مورد نیاز خود را با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت تهیه فرمایید