![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/MillSideAndFaceCutter.jpg/640px-MillSideAndFaceCutter.jpg&w=640&q=50)
Stal szybkotnąca
Z Wikipedii, wolnej encyclopedia
Stal szybkotnąca, HSS (ang. high speed steel) – stal stopowa narzędziowa używana do wytwarzania narzędzi do wysokowydajnej obróbki skrawaniem (prędkości skrawania dochodzą do 50 m/min) takich jak: noże tokarskie, frezy, wiertła. Wymaga się od nich wysokiej twardości, odporności na ścieranie oraz stałości kształtu, aż do temperatury 600 °C. Własności te uzyskuje się dzięki efektowi twardości wtórnej, który wynika z wydzielania węglików wtórnych.
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/MillSideAndFaceCutter.jpg/640px-MillSideAndFaceCutter.jpg)
Skład chemiczny stali szybkotnących:
- węgiel 0,75–1,4%,
- wolfram do 18%
- molibden do 10%
- wanad do 4%
- chrom do 4% (odpowiada za własności antykorozyjne stali)
- kobalt do 10%
Powyższe pierwiastki stopowe dodaje się przede wszystkim w celu wytworzenia odpowiedniej ilości stabilnych węglików.
Polska Norma PN-EN ISO 4957:2002 stale szybkotnące oznacza się w sposób następujący:
HS[%W]-[%Mo]-[%V]-[%Co] np HS6-5-2-5 - Stal szybkotnąca zawierająca 6% wolframu, 5% molibdenu, 2% wanadu oraz 5% kobaltu.
Obróbka cieplna stali szybkotnących[1][2]:
- Wyżarzanie.
- Wyżarzanie odprężające w temperaturze 600–650 °C w celu usunięcia potencjalnych naprężeń wewnętrznych w stali.
- Końcowa obróbka skrawaniem w celu nadania kształtu.
- Hartowanie.
- Nagrzewanie z dwoma (opcjonalnie z trzema, dla elementów o dużych gabarytach) przystankami temperaturowymi 550 °C, 950 °C (1050 °C) po 15 minut na każdym przystanku.
- Wygrzewanie w temperaturze o 50-70 °C niższej od temperatury solidus (zwykle nie więcej niż 1250 °C) przez 80-150 sekund. Tak wysoka temperatura jest wymagana w celu rozpuszczenia jak największej ilości węglików w austenicie, aby został on nasycony pierwiastkami stopowymi i węglem dla zwiększenia hartowności, a jednocześnie pozostawienie pewnej ilości węglików nie rozpuszczonych, które zahamują rozrost ziarn austenitu.
- Studzenie do temperatury 80 °C.
- Po hartowaniu stop składa się z:
- martenzytu nieodpuszczonego
- nierozpuszczonych węglików pierwotnych
- austenitu szczątkowego (około 25%).
- I odpuszczanie.
- Nagrzewanie z temperatury 80 °C do 550–600 °C.
- Wygrzewanie w temperaturze 550–600 °C przez 2 h.
- Studzenie na powietrzu do temperatury pokojowej.
- W czasie odpuszczania dochodzi do:
- wydzielenia drobnodyspersyjnych węglików wtórnych z martenzytu nieodpuszczonego, proces ten zaczyna się w temperaturze około 200 °C
- odpuszczenia martenzytu
- zahartowania części austenitu szczątkowego.
- Po I odpuszczaniu stop składa się z:
- martenzytu odpuszczonego
- martenzytu nieodpuszczonego (25%) (jest to austenit szczątkowy który zahartował się podczas odpuszczania)
- węglików pierwotnych
- węglików wtórnych
- austenitu szczątkowego (około 3%).
- II Odpuszczanie.
- Nagrzewanie z temperatury pokojowej do 520–570 °C (stal przegrzewana jest o około 20-30 °C poza maksymalne umocnienie wynikające z efektu twardości wtórnej, aby uzyskać nieco większą maksymalną temperaturę pracy narzędzia kosztem minimalnej utraty twardości).
- Wygrzewanie w temperaturze 520–570 °C przez 2 h (temperatura ostatniego odpuszczania jest maksymalną temperaturą pracy narzędzia).
- Studzenie na powietrzu do temperatury pokojowej.
- Po II odpuszczaniu stop składa się z:
- martenzytu odpuszczonego
- węglików pierwotnych
- węglików wtórnych
- minimalnej ilości austenitu szczątkowego oraz martenzytu nieodpuszczonego.