Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας (HSS) είναι ένας χάλυβας εργαλείων με υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά και υψηλή αντοχή στη θερμότητα. Είναι επίσης γνωστό ως αιολικό ατσάλι ή μπροστινό ατσάλι, που σημαίνει ότι μπορεί να σκληρύνει ακόμα κι αν κρυώσει στον αέρα όταν σβήνει και είναι πολύ αιχμηρό. Ονομάζεται επίσης λευκός χάλυβας.
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας είναι ένας κραματοποιημένος χάλυβας με σύνθετη σύνθεση, ο οποίος περιέχει στοιχεία σχηματισμού καρβιδίου όπως βολφράμιο, μολυβδαίνιο, χρώμιο, βανάδιο και κοβάλτιο. Η συνολική ποσότητα στοιχείων κράματος είναι περίπου 10-25 τοις εκατό . Μπορεί ακόμα να διατηρήσει υψηλή σκληρότητα όταν η κοπή υψηλής ταχύτητας παράγει υψηλή θερμότητα (περίπου 500 μοίρες) και το HRC μπορεί να είναι πάνω από 60. Αυτό είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του χάλυβα υψηλής ταχύτητας - ερυθρότητα και σκληρότητα. Μετά από σβήσιμο και σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία, αν και η σκληρότητα του ανθρακούχου χάλυβα εργαλείων είναι πολύ υψηλή σε θερμοκρασία δωματίου, όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από 200 βαθμούς, η σκληρότητα πέφτει απότομα. Στους 500 βαθμούς, η σκληρότητα έχει πέσει σε επίπεδο παρόμοιο με αυτό της ανόπτησης, χάνοντας εντελώς την ικανότητα κοπής μετάλλων, γεγονός που περιορίζει τη χρήση ανθρακούχου χάλυβα εργαλείων στην κατασκευή εργαλείων κοπής. Λόγω της καλής ερυθρότητας και σκληρότητάς του, ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας καλύπτει τις μοιραίες ελλείψεις του ανθρακούχου χάλυβα εργαλείων.
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή πολύπλοκων λεπτών λεπίδων και κρούσης
ανθεκτικά εργαλεία κοπής μετάλλων. Μπορεί επίσης να κατασκευάσει ρουλεμάν υψηλής θερμοκρασίας και καλούπια ψυχρής εξώθησης, όπως περιστρεφόμενα μαχαίρια, τρυπάνια, εστίες, λεπίδες πριονιού και απαιτητικά καλούπια.
Χάλυβας βολφραμίου
Ο χάλυβας βολφραμίου (σκληρό καρβίδιο) έχει μια σειρά εξαιρετικών ιδιοτήτων όπως υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, καλή αντοχή και ανθεκτικότητα, αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση, ειδικά την υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά. Παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητο ακόμα και σε θερμοκρασία 500 μοιρών και εξακολουθεί να έχει υψηλή σκληρότητα στους 1000 βαθμούς.
Ο χάλυβας βολφραμίου, ο οποίος αποτελείται κυρίως από καρβίδιο βολφραμίου και κοβάλτιο, αντιπροσωπεύει το 99 τοις εκατό όλων των συστατικών και το 1 τοις εκατό είναι άλλα μέταλλα. Ως εκ τούτου, ονομάζεται χάλυβας βολφραμίου, επίσης γνωστό ως καρβίδιο με τσιμέντο, θεωρείται ότι είναι τα δόντια της σύγχρονης βιομηχανίας.
Ο χάλυβας βολφραμίου είναι ένα πυροσυσσωματωμένο σύνθετο υλικό που περιέχει τουλάχιστον ένα μεταλλικό καρβίδιο. Το καρβίδιο βολφραμίου, το καρβίδιο κοβαλτίου, το καρβίδιο του νιοβίου, το καρβίδιο του τιτανίου και το καρβίδιο του τανταλίου είναι κοινά συστατικά του χάλυβα βολφραμίου. Το μέγεθος κόκκου των συστατικών (ή των φάσεων) καρβιδίου είναι συνήθως μεταξύ 0.2-10 μικρομέτρων και οι κόκκοι καρβιδίου συνδυάζονται με μεταλλικά συνδετικά. Τα συνδεδεμένα μέταλλα είναι γενικά μέταλλα σιδήρου και χρησιμοποιούνται συνήθως κοβάλτιο και νικέλιο. Επομένως, υπάρχουν κράμα βολφραμίου-κοβαλτίου, κράματος βολφραμίου-νικελίου και κράματος βολφραμίου-τιτανίου-κοβαλτίου.
Η πυροσυσσωμάτωση χάλυβα βολφραμίου είναι η συμπίεση της σκόνης σε ένα μπιλιέτα, στη συνέχεια η θέρμανση στον κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης σε μια ορισμένη θερμοκρασία (θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης), η διατήρηση της για ορισμένο χρονικό διάστημα (χρόνος μόνωσης) και στη συνέχεια η ψύξη της για να αποκτηθούν οι απαιτούμενες ιδιότητες από υλικά χάλυβα βολφραμίου.
