Porovnání materiálů z rychlořezné oceli a slinutých karbidů

Rychlořezná ocel (HSS) a slinutý karbid jsou dva běžně používané materiály v různých průmyslových odvětvích, zejména v řezných nástrojích a obráběcích aplikacích. Oba materiály vykazují jedinečné vlastnosti, díky kterým jsou vhodné pro specifické účely. V tomto článku porovnáme a porovnáme charakteristiky rychlořezné oceli a slinutého karbidu se zaměřením na jejich složení, tvrdost, houževnatost, odolnost proti opotřebení a celkový výkon.

Složení:

Rychlořezná ocel: Rychlořezná ocel je slitina složená především ze železa, uhlíku, kobaltu, wolframu, molybdenu a vanadu. Tyto legující prvky zvyšují tvrdost materiálu, odolnost proti opotřebení a pevnost při vysokých teplotách.

Slinutý karbid: Slinutý karbid, také známý jako karbid wolframu, se skládá z tvrdé karbidové fáze (typicky karbid wolframu) uložené v pojivovém kovu, jako je kobalt nebo nikl. Tato kombinace poskytuje materiálu výjimečnou tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Tvrdost:

Vysokorychlostní ocel: HSS má obvykle tvrdost v rozmezí od 55 do 70 HRC (stupnice Rockwell C). Tato úroveň tvrdosti umožňuje nástrojům HSS efektivně řezat širokou škálu materiálů, včetně oceli, nerezové oceli a litiny.

Slinutý karbid: Slinutý karbid je známý svou extrémní tvrdostí, často dosahující 80 až 95 HRA (stupnice Rockwell A). Díky vysoké tvrdosti jsou nástroje ze slinutého karbidu ideální pro obrábění tvrdých materiálů, jako jsou slitiny titanu, kalené oceli a kompozity.

Houževnatost:

Vysokorychlostní ocel: HSS vykazuje dobrou houževnatost a snese vysoké rázové a rázové zatížení, takže je vhodná pro přerušované řezání a těžké obráběcí operace. Jeho houževnatost také usnadňuje přebrušování a tvarování nástrojů.

Slinutý karbid: Zatímco slinutý karbid je extrémně tvrdý, je relativně křehký ve srovnání s HSS. Při silném nárazu nebo rázovém zatížení se může odštípnout nebo zlomit. Moderní karbidové třídy však obsahují zlepšenou houževnatost a mohou odolat středním až lehkým nárazům.

Odolnost proti opotřebení:

Vysokorychlostní ocel: HSS má dobrou odolnost proti opotřebení, zejména při použití při nižších řezných rychlostech. Při vysokých řezných rychlostech nebo při obrábění materiálů s vysokou abrazivitou však může být odolnost HSS proti opotřebení nedostatečná.

Slinutý karbid: Slinutý karbid je známý svou mimořádnou odolností proti opotřebení i v náročných podmínkách obrábění. Tvrdá karbidová fáze poskytuje vynikající odolnost proti abrazivnímu opotřebení, což umožňuje tvrdokovovým nástrojům zachovat si řeznou hranu po delší dobu.

Výkon:

Vysokorychlostní ocel: Nástroje HSS vynikají v široké škále aplikací řezání díky své všestrannosti, houževnatosti a relativně snadnému ostření. Jsou vhodné pro všeobecné obráběcí operace a jsou cenově výhodné ve srovnání se slinutým karbidem.

Slinutý karbid: Nástroje ze slinutého karbidu se široce používají pro vysoce přesné a vysoce účinné obrábění. Pracují výjimečně dobře v náročných aplikacích s vysokou řeznou rychlostí, prodlouženou životností nástroje a zvýšenou produktivitou. Obecně jsou však dražší než nástroje HSS.

Závěr:

Rychlořezná ocel a slinutý karbid jsou cenné materiály v průmyslu řezných nástrojů, z nichž každý má své silné stránky a omezení. Rychlořezná ocel nabízí dobrou houževnatost, všestrannost a hospodárnost, díky čemuž je vhodná pro širokou škálu obráběcích aplikací. Na druhou stranu slinutý karbid vyniká tvrdostí, odolností proti opotřebení a stabilitou při vysokých teplotách, což z něj činí preferovanou volbu pro obrábění kalených ocelí a dalších náročných materiálů.

Pochopení specifických požadavků obráběcí operace a materiálu obrobku je zásadní pro výběr vhodného materiálu. Je třeba pečlivě zvážit faktory, jako je řezná rychlost, tvrdost materiálu a požadovaná životnost nástroje. V konečném důsledku bude volba mezi rychlořeznou ocelí a slinutým karbidem záviset na konkrétní aplikaci a požadovaných výsledcích.