Найти в Дзене
Индустриальный Роман

Быстрорез: что это и как служит резанию металлов?

Оглавление

Быстрорезом называют инструментальные стали из которых делают ножи, фрезы и конечно резцы.

Инструментальные потому что отлично становится такая сталь инструментом, из-за долгой обработки и добавления легирующих материалов: статный и тугоплавкий вольфрам,  ушло-коррозийно стойкий молибден, харизматичный и блестящий хром.

Словом сталь не слишком разборчива, соединяется со всякими. Перемешав в лучшие свойства партнёров, сталь становится быстрорезом. 

Быстрорез называется так из-за реально быстрой скорости резания…..в начале прошлого века когда был изобретен. Сейчас он медленнорез, хотя называется также. Будто носит девичью фамилию. Поэтому возможно стоит называть быстрорез конкретным название Р12,Р18 , Р9, HSS или шире: инструментальная легированная сталь. 

В любом случае сейчас узнаем подробнее что такое быстрорез, откуда взялся и зачем нужен 

Как появился быстрорез

Быстрорез просто следующий этап развития металлобработки. Ведь токарные как и многие другие станки работали задолго до 1569 года. Когда Жак Бессон сделал подставку для резца, чтобы не держать тот в руках и резать точнее.  Тогда еще стреляли из огромных пушек. В Европе не было сифилиса и интернета.

В те далекие времена простых радостей типа чумы и публичных экзекуций, железные, бронзовые и многие другие детали резали закаленными железками.

Закаливать придумали до нашей эры, а в средневековье как следует поразмыслив догадались: надо закаливать конкретно в моче рыжих женщин. Уже в 1850х всякие мракобесные так называемые металлурги, что-то там выяснили про изменение кристаллической решетки под действием высоких температур. Но вы теперь знаете правду.

Очевидно рыжие женщины все горячие, а потому понимают в температурных изменениях, а кристаллическую решетку никто и не видел.

Закаленными сталями можно резать на скорости до 5 метро в минуту, но до создания качественных электродвигателей процесс тоже был медленным и неравномерным. 

Чуть позже пытливые умы чтобы люди больше работали на заводах, выдумали кое что посерьезнее..... В 1858 году Роберт Мюшет сделал состав из железа, углерода, марганца, кремния и вольфрама, и назвал его в честь себя: сталь Машета. Скорость резания увеличилась до 10 в минуту. И начались поиски еще более скоростных материалов.

Запатентованный быстрорез с названием сделал впервые американский дуэт предприимчивых ребят Тейлора и Уатта, стильно назвав тот М1.

В России полный ее аналог Р18. Сейчас уже делают М50 и все также в компании Crucible Steel Company которая и до сих пор существует клепая стали. У них там быстрорез называют HSS.

Еще позже, параллельно все индустриальные страны давай варить мешать и закаливать быстрорежущие стали с использованием жлобской технологии: минус вольфрам. Потому что вольфрам дорог, и его заменили на молибден. 

Получились такие  шедевры как Р9 также известный как (ЭИ262) это как Р18, но минус вольфрам и + 2,2-2,9% молибдена. За границей очень близкая по составу и свойствам, созданная примерно тогда же М2. А еще появились Р6М5 и многие другие у нас и не у нас. 

Вольфрам кстати нужен был для брони, которую активно варили как раз в 1930-х, когда изобрели Р9,Р12. Это еще одно доказательство что конфликты двигают прогресс. Тогда быстрорезы показали скорость 25м/минуту.

 Сегодняшние образцы быстрорежущих сталей типа В11М7К23 и другие еще более продвинутые, режут металлы со скоростью 60 метров в минуту, если это чистовой проход и мелкий съем. И сохраняют твердость даже при нагреве 650 градусов.

Твердость некоторых быстрорезов после закалки до 79HRC. Так что они отлично работают по моему опыту. Особенно с большими деталями и где не так важна скорость. 

Итого: быстрорез потому что по составу сталь и режет гораздо быстрее обыкновенно закаленных сталей.

Как делают быстрорез? 

Ровно как и остальные стали, но называют их качественными инструментальными и легированными. Потому делают качественно и легируют.

Сначала:

- плавят и добавляют вольфрам с молибденом и многим другим;

- аккуратно разливают и остужают, чтобы заготовки не потрескались;

- нагревают и куют чтобы придать форму и выбить пористость. Создав однородную структуру;

- отжигают на Казантипе, что значит медленно нагревают и остужают; 

- закаливают нагревая до 1300 градусов или меньше зависит от технологии. И закаливают в безвоздушной среде. Как сварщики варят в бескислородной среде, с аргоном. Но закаливают без аргона

И последний раз отпускают, нагревая до высокой температуры. Чтобы структура металла стала стабильнее

Итак, сталь сначала греют, чтоб та потекла, греют чтоб закалить и только потом жестко входят мощным молотом в ее тело. Только так и делайте.

И уже после того как разогрета и вылежана, где надо. Нежно и неспешно отпускают, слегка подогревая. Только после этого сталь готова для использования. Важно не перепутать технологию. 

Отсюда имеем: мелкий резец 3*12*125 за 200 рублей приемлемо. Сейчас задумался это же как чашка кофе, и то последний раз раф покупал за 400, но там с арахисоом…кароче после всех мытарств стали и сколько на нее потрачено энергии и труда, 200 рублей даже дешево. 

Похвалите вашего знакомого термиста, инженера и металлурга, которые смогли сделать быстрорежущую сталь такой доступной. Чтобы они на радостях еще что изобрели.

Чем хорош быстрорез?

Быстрорежущая сталь при своей твердости сравнимой с твердым сплавом, гораздо более вязкая.

На практике значит что: гораздо лучше справляется с ударным резанием. Будь то срезание литейной корки или выравнивание кривых заготовок нецилиндрической формы. При этих замечатльных свойствах, быстрорез дешевле потому из него запросто можно делать инструменты целиком, будь то резцы токарные или разные развертки. Плашки так в обязательном, метчики и много всякого еще.

Хотя быстрорез и дешевле твердого сплава, он не так дешев как сталь 20, потому в основном быстрорез пускают на резцы кусочками и также припаивают к державкам. Идеальна быстрорежущая сталь для зуборезных работ, где почти вся нагрузка на режущую часть ударная и для строгания тоже часто используют быстрорежущую сталь

Быстрорежуший инструмент более универсальный и скорее подходит для ремонтных задач и единичных производств. Но с резанием особо твердых, закаленных, абразивных материалов и некоторых пластмасс лучше справляется твердый сплав. Как тот конь из шутки, глубоко не возьмет, но борозду пропахает по первое число.

Как точат быстрорежущие резцы?

Точить быстрорежущую сталь которую использовали как резец или фрезу нужно ровно также как и резец твердосплавный.

Однако особое внимание уделите режущей кромке, она ни при каких обстоятельствах не должна по менять цвет. Тоесть охлаждайте после каждого движения по точильному камню. Перегревая кромку вы повторяете процесс закалки, но наоборот, и кромка становится мягкой как вафелька.

Рисунок автора
Рисунок автора

Заключение: быстрорез хорошо себя показал и до сих пор показывает находя применение и в 21 веке. Пользуйтесь быстрорезом.

Спасибо за внимание. Непременно ставьте пальцы вверх, это добавляет мне радости разбираться и писать еще. И пишите что знаете про быстрорез, где его используйте и как. А еще задавайте возникшие вопросы, хотя по моему я раскрыл тему шикарно. И подписывайтесь, чтоб нам было интереснее общаться😎

Вот еще увлекательно написал про сантехников, СПИД и про слесарей.