Быстрорежущая сталь vs Вольфрамовая сталь: ключевые отличия

Быстрорежущая сталь (БРС / HSS)

Быстрорежущая сталь (HSS) — инструментальная сталь с высокой твердостью, износостойкостью и теплостойкостью. Также называют «ветерной сталью» или «фронтовой сталью»: закаляется даже при охлаждении на воздухе, очень остра. Название «белая сталь».

БРС — легированная сталь сложного состава: вольфрам, молибден, хром, ванадий, кобальт — карбидообразующие элементы. Сумма легирующих добавок 10–25%. Сохраняет высокую твердость при нагреве высокоскоростным режением (~500 °C), HRC > 60. Это главная черта — красная твердость. Углеродистая инструментальная сталь после закалки и низкотемпературного отжига имеет высокую твердость при комнатной температуре, но выше 200 °C твердость резко падает, при 500 °C достигает уровня отжига — полностью теряет режущую способность, что ограничивает её применение. БРС благодаря красной твердости устраняет этот фатальный недостаток.

Основное назначение БРС — сложные тонкорежущие удароустойчивые режущие инструменты. Также: высокотемпературные подшипники, штампы холодной экструзии — резеля, сверла, шлицефрезы, дисковые пилы, требовательные формы.

Вольфрамовая сталь (Твердый сплав / Hardmetal)

Вольфрамовая сталь (твердый сплав) обладает рядом выдающихся свойств: высокая твердость, износостойкость, хорошая прочность и вязкость, тепло- и коррозионная стойкость. Особенно — твердость и износостойкость практически не меняются при 500 °C, при 1000 °C сохраняется высокая твердость.

Основные компоненты — карбид вольфрама (WC) и кобальт (Co), 99% массы, 1% — примеси. Поэтому называют вольфрамовой сталью, также — твердый сплав, считают «зубами современной промышленности».

Вольфрамовая сталь — спеканный композит из хотя бы одного металлического карбида. WC, CoC, NbC, TiC, TaC — типичные компоненты. Размер зерен карбидной фазы 0,2–10 мкм, зерна сцеплены металлическим связующим (обычно железа — Co, Ni). Существуют вольфрам-кобальтовые, вольфрам-никелевые, вольфрам-титан-кобальтовые сплавы.

Синтеринг: прессуют порошок в заготовку, нагревают в печи до температуры спекания, выдерживают, охлаждают — получают материал с заданными свойствами.

Виды вольфрамовой стали

1. Вольфрам-кобальтовые твердые сплавы (ЯG)
   Основные: WC + Co. Марка: «ЯG» + % Co в среднем. ЯG8 → Co 8%, остальное WC.
2. Вольфрам-титан-кобальтовые (ЯT)
   WC + TiC + Co. Марка: «ЯT» + % TiC. ЯT15 → TiC 15%, остальное WC + Co.
3. Вольфрам-титан-таantalовые (ниобиевые) / универсальные (ЯW)
   WC + TiC + TaC(NbC) + Co. Марка: «ЯW» + порядковый номер (ЯW1).

Вольфрамовая сталь: высокая твердость, износостойкость, прочность, вязкость, тепло- и коррозионная стойкость. Твердость стабильна до 500 °C, высока при 1000 °C. Твердые сплавы широко используются: резеля, фрезы, сверла, со edilные резеля. Скорость резания новых твердых сплавов в сотни раз выше углеродистой стали.