فولادهای ابزار تندبر ( HSS ) که مخفف High-Speed Steels می باشد و اصطلاحا” به فولادهای خشکه هوایی ملقب گردیده اند، جزء فولادهای ابزار طبقه بندی می شوند و بطور معمول در ساخت ابزارهای برشی مورد استفاده قرار میگیرند. این فولادها معمولا در تیغه اره های برقی و مته کاربرد دارند. این فولادها نسبت به فولاد ابزار هایی که درگذشته مورد استفاده قرار میگرفت برتری دارد، زیرا فولادهای تندبر یا HSS میتوانند در دمای بالاتر بدون از دست دادن سختی یا فرم خود دوام بیاورند. این خاصیت، به فولاد های تندبر این امکان را میدهد، نسبت به فولاد های پرکربن برش سریعتری داشته باشند (تندبر).
این فولادها با انجام عملیات حرارتی که عموما توصیه می شود، در دمای معمولی اتاق، نسبت به فولادهای ابزار متداول یا فولادهای کربنی، معمولا سختی و مقاومت در برابر سایش خوبی دارند.
حضور تنگستن و وانادیوم در فولادهای خشکه هوایی
فولادهای تندبر (HSS) یا خشکه هوایی یا دسته ای از فولادهای آلیاژی هستند که ویژگی های خود را از تنگستن و مولیبدن ، معمولا از ترکیب هردو دریافت میکنند. فولادهای HSS همچنین از درصد های بالای عناصر مولیبن، تنگستن، وانادیوم، کروم، کبالت و کربن تشکیل شده اند. علاوه بر این، در کل حدود 10 درصد تنگستن و مولیبدن باعث افزایش سختی فولادهای تندبر می شود و این خواص را در دمای بالا ایجاد می کند.
وجود عناصر آلیاژی تنها باعث بالارفتن سختی نمی شود و ویژگی هایی مثل قابلیت عملیات حرارتی در دمای بالا را نیز بوجود می آورند تا یک فولاد خشکه هوایی واقعی ایجاد شود.
در یک دسته بندی کلی، فولادهای تندبر به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
۱- فولادهای حاوی تنگستن
۲- فولادهای حاوی مولیبدن
در صورتی که در فولادهای تندبر از 18 درصد تنگستن استفاده شود به آن فولادهای تندبر پایه تنگستن گفته میشود و اگر 18 درصد مولیبدن اضافه شود به آن فولاد تندبر پایه مولیبدن می گویند. فولادهای تندبر پایه تنگستن کاربرد بیشتری دارند لیکن از لحاظ قیمت، فولادهای تندبر پایه مولیبدن ارزان تر هستند.
عناصری مانند تنگستن، وانادیوم، مولیبدن و کروم موجب تشکیل کاربید می شوند، لذا این فولادها کارایی بالایی دارند و میتوانند در دماهای بالای 500 درجه سانتیگراد سختی خود را حفظ کرده و در برابر سایش مقاومت کنند. همچنین برای بهبود سختی فولادهای HSS، ممکن است به آنها کبالت هم افزوده شود. فولاد های تندبر با دارا بودن سختی میانگین 60 تا 70 راکول در گروه سخت ترین فولاد های آلیاژی جای می گیرند.
مهمترین کاربردهای فولادهای خشکه هوایی یا تندبر
اصلی ترین کاربرد فولادهای خشکه هوایی یا HSS، ساخت انواع ابزارهای برشی است، مانند دریل ، ابزارهای رو تراشی، مته ها، ابزارهای دنده تراشی، تیغه اره ، تیغه تراش و …. همچنین استفاده از این فولادها برای قالب سازی نیز رو به افزایش است.
همچنین این فولادها برای ساخت ابزارهای دستی نیز به کار می روند، چرا که مقاومت سایشی خوب، آنها را برای کاربردهای کم سرعت نیازمند لبه های تیز مناسب می کند مانند: مته های حفاری، بعضی از چاقوهای آشپزخانه و جیبی.
انواع گریدهای فولادهای ابزار تندبر
فولاد خشکه هوایی یا تندبر گریدهای مختلفی دارد که باتوجه به مقدار و نوع عناصر تشکیل دهنده ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. قیمت فولاد خشکه هوایی با توجه به گرید آن متفاوت است و هر گرید قیمت خاص خود را دارد لذا هنگام خرید فولاد تندبر یا خشکه هوایی دقت لازم را داشته باشید!
معرفی فولاد تندبر 1.3355
فولاد خشکه هوایی (تندبر) گرید 1.3355 یکی از اصلی ترین فولادهای ابزار تنگستن دار است. همانطور که پیش تر گفته شد تنگستن کاربرد زیادی در تولید فولادهای ابزار دارد و به تازگی در تولید فولادهای آلیاژی مقاوم به حرارت بالا نیز استفاده می شود. از فولادهای گروه T، فولاد خشکه هوایی 1.3355 یا T1 بیشترین کاربرد را دارند.
فولاد تندبر 1.3355 با روغن و هوا سخت می شود و دارای عملکرد جامع خوبی است. فولاد HSS 1.3355 از سختی زیادی معادل 62 تا 66 راکول C برخوردار است و دارای سفتی، قدرت و مقاومت حرارتی است که این فولاد را تبدیل به یک متریال تندبر عالی نموده است.
ترکیب شیمیایی فولاد 1.3355 :
جدول زیر ترکیب شیمیایی فولاد تندبر 1.3355 را نشان میدهد:
کربن 0.75
کروم 4.10
مولیبدن –
وانادیوم 1-1.2
تنگستن 17.2-18.7
خواص فیزیکی فولاد 1.3355 :
به طور خلاصه خواص فیزیکی فولاد خشکه هوایی 1.3355 به شرح زیر است:
چگالی: g/cm3 8.67
دمای سختی پذیری Hardening : 1240-1280
دمای آنیلینگ Annealing 770-840
دمای برگشت Tempering: 540-570
محیط خنک شدن : روغن – هوا – حمام نمک Quench
ضریب الاستیسیته: 190-210 GPa
دمای فورج : Forging : 930- 1150
کاربردهای فولاد 1.3355 :
مهم ترین کاربردهای فولاد تندبر 1.3355 عبارتند از:
ساخت بسیاری از ابزارهای برشی
ساخت قالب های پلاستیکی با مقاومت در برابر سایش و پیچ ها
تیغه های اره های دوار
تیغه های فرز
ابزارهای شکل دهی
ابزاهای کارهای چوبی
ابزار خان کشی
ابزارهای شکل دهی سرد مانند اکستروزن سرد و مهره ها
استانداردهای مربوط به فولاد 1.3355 :
استانداردهای فولاد خشکه هوایی گرید 1.3355 عبارتند از:
T1 : AISI/SAE
DIN : 1.3355
EN : HS18-0-1 | SKH2