High-speed steel ( HSS )

Posted by Asavapath on May 31, 2014

High Speed Steel (HSS)

 

High Speed Steel (HSS)
เป็นวัสดุใช้ทำเครื่องมือตัดที่เป็นเหล็กกล้าที่มีธาตุอื่น ๆ นอกจากคาร์บอน ( C ) ผสมอยู่ ดังเช่น ทังสะเตน (W) วานาเดียม (V) โครเมี่ยม (Cr) และโมลิบดินัม (Mo) ธาตุอื่น ๆ ที่มาผสมทำให้เหล็กกล้ามีคุณสมบัติเป็นเครื่องมือตัดได้อย่างดี

ธาตุหลัก ๆ ที่ผสมอยู่ในเนื้อเหล็กกล้ามี ทังสะเตน (Tungsten) ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้า High Speed Steel 18 – 4 – 1 คือ เหล็กกล้าที่ใช้ทำเครื่องมือตัด โดยมี ทังสะเตน 18% โครเมี่ยม 4% และ
วานาเดียม 1% ต่อมาได้ผสม โมลิบตินัม เข้าไปในเนื้อเหล็ก เพราะโมลิบตินัมทำให้ความสามารถในการชุบแข็งดีขึ้น ดังเช่น HSS 6 – 6 – 4 – 1 มีส่วนผสมทังสะเตน 6% โมลิบตินัม 6% โครเมี่ยม 4% และวานาเดียม 1% ซึ่งมีคุณสมบัติเท่ากับ HSS 18 – 4 – 1 การทำเครื่องมือตัดต้องชุบแข็งและทำให้เย็นด้วยลม High Speed Steel สามารถใช้งานและทนความร้อนได้ถึง 600 °C ซึ่งทำเป็นดอกเจาะ มีดกลึง ดอกสว่าน และดอกกัด

Cast Non – Ferrous Alloy Cast Non – Ferrous Alloyหรือ เรียกว่า Super High Speed Tool เป็นวัสดุที่ใช้เครื่องมือตัดที่มีส่วนประกอบหลัก ๆ คือ ทังสะเตน โครเมี่ยม และโคบอลท์ ทำการขึ้นรูปด้วยกระบวนการหล่อไม่ต้องชุบแข็ง อุณหภูมิใช้งานสูงถึง 600 °C Cemented Carbides Cemented Carbides ซีเมนต์คาร์ไบด์ ที่จะนำมาทำเครื่องมือตัด เป็นคาร์ไบด์ของทังสะเตน (WC) , ไททาเนียม หรือแทนทาลัม ผสมกับธาตุอื่น ๆ พร้อมสารที่ทำหน้าที่ยึดเหนี่ยวหรือประสานที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิหลอม ละลาย ธาตุที่ผสมกับคาร์บอนไบต์มีดังนี้ โคบอลท์ เหล็ก นิคเกิล วานาเดียม โคลัมเบียม โครเมียม เซอร์โคเนียม โมลิบดินัม

HSS.jpg

การขึ้นรูปหรือการผลิตมีกระบวนการคือ ทำการบดส่วนผสมทุกอย่างทำให้เป็นผง (Powder) แล้วนำไปอบทำให้แห้ง แล้วนำไปอัดเข้าแม่พิมพ์และอัดด้วยแรงรวดอัดประมาณ 5 – 30 Ksi (» 4 kN / m 2 ) แล้วนำไปอบที่อุณหภูมิประมาณ 2500 – 2700 o F (1200 – 1500 o C ) เป็นเวลา 30 – 60 นาที กระบวนการดังกล่าวเรียกว่า “ Sintering “ เครื่องมือตัดที่ทำจากคาร์ไบด์ จะมีความแข็งประมาณ 60 HRC หรือ มากกว่า ซึ่งสามารถนำใช้ตัดเฉือนโลหะที่มีความแข็งมากได้ดี ดังเช่น เหล็กหล่อ เหล็กกล้า เหล็กเครื่องมือ Ceramic Ceramicเซรา มิค หรือ เซรามิคออกไซด์ เป็นวัสดุเครื่องมือตัดที่ผลิตจากอลูมิเนียมออกไซด์ – บอกไซด์ (Bauxide) ซึ่งเป็นสารอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีน้ำผสมอยู่ “ผลิตจากกระบวนการทางเคมีจนเปลี่ยนเป็นสารที่ยึดตัวกันอย่างเหนียวแน่น โดยจับตัวเป็นผลึกเรียกว่า “Alpha Alumina” ส่วนผสมหลักของเซรามิคคือ Alumina Oxide (Al2O3) การขึ้นรูปเซรามิคให้เป็นรูปร่างต่างๆ โดยการทำเป็นผงและนำไปอัดขึ้นรูปด้วยกระบวนการ “ Sintering “ มีความแข็งประมาณ 60 HRC ใช้งานจนถึงอุณหภูมิ 1200 0C Cermet