مته ها از چه فولاد ضد زنگی ساخته می­شوند؟

برای ساخت مته ها، فولاد ابزاری مورد نیاز است که با کاربردهای دریل مطابقت داشته باشد. برای تولید مته هایی که فلز را برش بزنند، از فولاد ضد زنگ با قابلیت سرعت بالا استفاده می شود.

فولادهای ضد زنگ عموماً به فولادهای ساختمانی و فولادهای ابزاری تقسیم می­شوند. فولاد های ابزاری علاوه بر اهداف دیگر، برای دریل دستی و ماشین ­های ابزار نیز استفاده می­شوند. همه فولاد های ابزاری، فولادهای ضدزنگ هستند.

عملیات حرارتی برای فولاد های ابزاری، سختی مورد نیاز برای کار را ایجاد می­کند (سختی و استحکام حرارتی). این عملیات بر بسیاری از خواص فولاد ابزاری (به عنوان مثال سختی، دمای کار، مقاومت کششی، مقاومت سایشی) تاثیر می­گذارد و آن­ها را برای کاربردهای خاصی، سازگار می­کند. به عنوان مثال هنگامی که سختی افزایش یابد، چقرمگی (سفتی) کاهش می­یابد. در اینجا باید توجه داشت که بسته به کاربرد، کدام ویژگی به صورت قابل ملاحظه­ای بر طول عمر ابزار تاثیر می­گذارد.

دسته­ بندی فولاد بر اساس کاربرد

فولادهای ابزاری بر اساس موارد زیر طبقه­ بندی می­شوند

• ترکیب (غیر آلیاژی و آلیاژی)
• عوامل سرد کننده (آب، روغن و سخت­ کننده ­های هوا) و
• دمای کار (فولاد برای کار سرد، کار داغ و فولاد برای سرعت بالا).
• دمای کار بین فولادی که برای کار سرد استفاده می­شود (غیر آلیاژی) و فولادی که برای کار داغ استفاده می­شود (آلیاژی) متفاوت است. فولاد هایی که برای دمای پایین استفاده می­شوند، معمولاً موقعی استفاده می­شوند که دمای کار سطح در هنگام استفاده از 200 درجه سانتیگراد تجاوز نمی­کند.

یک دسته خاص از این فولاد هایی که برای کار داغ استفاده می­شوند، فولادهای با سرعت بالا (HSS) هستند که در آنها دمای کار می­تواند به بیش از 600 درجه سانتیگراد برسد.

فولاد های با سرعت بالا (HSS)

فولاد با سرعت بالا (HSS) اصولاً به عنوان وسیله برش (برای برش ابزار) استفاده می­شود و یک فولاد ابزاری با آلیاژ زیاد است. فولاد با سرعت بالا (HSS) برای ابزار تولید نیز استفاده می­شود زیرا برای تراشکاری مناسب است (که به عنوان مثال تراش مجدد ابزار ضخیم را نیز ممکن می­سازند).

سرعت برش فولاد هایی که برای کار داغ استفاده می­شوند، در مقایسه با فولاد هایی که برای کار سرد استفاده می­شوند،  سه تا چهار برابر بیشتر است و بنابراین دماهای کارکرد بالا حاصل می­شود. این امر به دلیل عملیات حرارتی است که در آن، فولاد تا بیش از 1200 درجه سانتیگراد حرارت می­بیند و سپس سرد می­شود.

فولاد با سرعت بالا (HSS) سختی خود را از ساختار پایه­ اش که شامل آهن و کربن است، به دست می­آورد. علاوه بر این، بیش از 5 درصد آلیاژهای اضافی نیز در این فولاد وجود دارد که فولاد با سرعت بالا (HSS) را یک فولاد با آلیاژ زیاد می­کند.

مزایای کلی فولاد با سرعت بالا (HSS)     

• دمای کار بیش از 600 درجه سانتیگراد
• سرعت برش بالا
• دوام بالا (دوام بالا در مقابل شکنندگی)
• تراش خوب در فرایند تولید
• تراش مجدد خوب ابزار ضخیم
• قیمت نسبتاً پایین

مواردی که به نام فولاد اضافه می­شوند، HSS-Co 5 یا HSSE-Co 8 درصد ماده کبالت موجود در آن را نشان می­دهند. هر چه مقدار کبالت بیشتر باشد، فولاد ابزاری، محکم ­تر است. مقدار کبالت، مقاومت سختی حرارتی را افزایش می­دهد و بهتر می­توان موادی را که برش آنها دشوار است، برش زد. Co 5 حاوی 4.8 تا 5 درصد کبالت و Co 8 حاوی 7.8 تا 8 درصد کبالت است. به­ هرحال، با افزایش سختی، چقرمگی (سفتی) کاهش می­یابد.

مقاومت سایشی ناشی از پوشش

علاوه بر سرعت برش و دمای کار، ساییدگی بر طول عمر وسیله نیز تاثیر می­گذارد. این مشکل می­تواند با پوششی که سرعت­ های برش بالاتر را ممکن می­سازد، جبران شود.

  وسایل با فولاد سرعت بالا (HSS) می­توانند با پوشش­های مختلفی ساخته شوند که بر مقاومت سایشی و مهم­تر از همه، طول عمر وسیله تاثیر می­گذراند.

پوشش­ هایی که ما استفاده می­کنیم:

• TiN
• TiAIN
• AITiN
• TiCN
• RunaTEC

نگاه اجمالی و مقایسه بین پوشش ­ها را می­توان در مقاله “مقایسه پوشش­ های TiN، TiAIN، AITiN و …..” یافت.

کاربرد ها

فولاد با سرعت بالا با درجات مختلف سختی و پوشش، برای کاربردهای مختلف مناسب است.

نوع فولاد سرعت بالایی که شما برای کاربرد خود نیاز دارید، به فرایند برش شما بستگی دارد، اینکه شما سوراخکاری می­کنید، رزوه ایجاد می­کنید یا حفاری می­کنید.

در تصویر زیر، راهنمایی در مورد موادی که در فولاد سرعت بالا استفاده می­شود، ارائه شده است. این راهنما به فرایند برش مربوطه بستگی دارد. با این­حال، شما می­توانید ببینید که با افزایش مقدار کبالت، سختی مواد برش­ دهنده افزایش می­یابد (به عنوان مثال فولاد سرعت بالا، فولاد را با فشار 900 N/mm² و فولاد HSS-Co 8، فولاد را با فشار بیش از 1300 N/mm² برش می­زند).

نتیجه ­گیری و خلاصه

مته از فولاد آلیاژی سرعت بالا (HSS) ساخته می­شوند. با استفاده از این فولاد ابزاری می­توان به دماهای بیش از 600 درجه سانتیگراد دست یافت که هنگام برش فولاد یا فلزات به این دما می­رسیم.

هرچه سختی مواد بیشتر باشد، می­توان از فولاد سرعت­بالا با مقادیر بیشتر کبالت (5 درصد یا بیشتر) استفاده نمود. این­که مقدار کبالت چه مقدار باشد، به کاربرد شما وابسته است. به عنوان مثال، اگر بخواهید در فولاد ضد زنگ حفاری کنید، معمولاً از یک مته مارپیچی غیر پوششی با HSS-Co 5 استفاده می­کنید. در برخی موارد، فولاد ابزاری سرعت بالا با پوشش TiAIN کافی است.

اکنون شما می­توانید فولاد سرعت بالا را دسته­ بندی کرده و وسیله مناسب کار خود را انتخاب کنید. همینطور جهت کسب اطلاعات کافی درمورد سه نظام می توانید از این صفحه دیدن کنید.

اگر سوالی دارید، لطفاً با ما تماس بگیرید.