فولاد تندبر

فولاد تندبر چیست؟

فولاد تندبر یا HSS (High Speed Steel) یکی از مهم‌ترین انواع فولاد ابزار در صنایع مدرن به شمار می‌رود که با نام‌هایی مانند «فولاد سرعت بالا» یا «خشکه هوایی» نیز شناخته می‌شود. این فولاد به دلیل ترکیب آلیاژی خاص خود، برای کاربردهایی که نیاز به سرعت و دقت بالا دارند، بسیار مناسب است. HSS بر پایه استاندارد AISI تولید می‌شود و در دو سری اصلی M و T و بیش از ۴۰ زیرگروه متنوع عرضه می‌گردد.
ترکیبات شیمیایی فولاد تندبر شامل عناصری مانند کربن، کروم، وانادیم، مولیبدن، تنگستن، کبالت و دیگر عناصر آلیاژی است که باعث ایجاد خواصی نظیر سختی بالا، مقاومت به سایش و تحمل حرارتی بالا می‌شود. به همین دلیل این نوع فولاد در دسته فولادهای پرآلیاژ و پیشرفته قرار می‌گیرد. در این مقاله، به معرفی کامل فولاد تندبر، انواع آن، ویژگی‌ها، کاربردها و عوامل مؤثر بر قیمت آن خواهیم پرداخت.

انواع فولاد تندبر HSS 

فولاد تندبر یا HSS (High Speed Steel) در استانداردهای جهانی به بیش از ۴۰ نوع مختلف دسته‌بندی می‌شود. این فولادها بر اساس ترکیب شیمیایی، به دو گروه اصلی فولاد تنگستنی (گروه T )و فولاد مولیبدنی (گروه M) تقسیم می‌گردند.
مطابق با استاندارد ASTM، برای گروه تنگستنی ۷ گرید و برای گروه مولیبدنی ۱۷ گرید مختلف معرفی شده است.

1- فولاد تندبر تنگستنی (سری T): در این گروه از فولادهای HSS، عنصر اصلی آلیاژی تنگستن است. گریدهای پرکاربرد این گروه شامل T1، T4 و T15 هستند. این فولادها مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارند و در برابر دماهای بالا سختی خود را حفظ می‌کنند. با این حال، نسبت به گروه M، چقرمگی کمتری دارند. فولاد T1 از اولین انواع فولاد تندبر بود که به بازار عرضه شد، اما امروزه به‌طور گسترده با گرید M2 جایگزین شده است.

2- فولاد تندبر مولیبدنی (سری M): این فولادها با استفاده از عنصر مولیبدن آلیاژ می‌شوند و چقرمگی بالایی دارند که آن‌ها را برای کاربردهای صنعتی مقاوم‌تر می‌کند. رایج‌ترین گریدهای این گروه شامل M1، M2، M3 و … هستند. در میان آن‌ها، فولاد M2 محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین نوع است و به‌عنوان استاندارد صنعتی شناخته می‌شود.

3- فولاد تندبر کبالتی (سری M35 و M42): دسته‌ای دیگر از فولادهای تندبر با افزودن کبالت به گروه مولیبدنی تولید می‌شوند که مقاومت حرارتی بیشتری دارند. این فولادها با گریدهای M35 و M42 شناخته می‌شوند. در بازار، فولاد M35 را با نام HSS-E و فولاد M42 را با نام HSS-Co نیز می‌شناسند.

کاربرد فولاد تندبر

فولاد تندبر در ساخت ابزار های برشی مانند مته‌ ها، فرز ها، اره‌ ها، برقو ها و ابزار تراشکاری استفاده می‌ شود. این فولاد ها برای کار در دما های بالا و برش مواد سخت مانند فولاد های عملیات حرارتی، چدن و آلیاژ های پایه نیکل مناسب هستند.

بیشتر بخوانید: دانستنی های فولاد زنگ نزن

ویژگی‌های اصلی فولادهای تندبر

فولادهای تندبر به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و عملکرد بالای خود، در دسته فولادهای ابزار پرآلیاژ قرار می‌گیرند. این فولادها دارای ویژگی‌هایی منحصر به‌فرد هستند که آن‌ها را برای کاربردهای برشی و ماشین‌کاری با سرعت بالا مناسب می‌سازد. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های فولادهای تندبر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- مقدار بالای عناصر آلیاژی: ترکیب این فولادها شامل مقادیر قابل توجهی از عناصر آلیاژی مانند تنگستن، مولیبدن، کروم، وانادیم و در برخی موارد کبالت است. این عناصر موجب افزایش سختی، استحکام حرارتی و مقاومت به سایش فولاد می‌شوند.
2- میزان کربن بالا: حضور کربن کافی در ساختار این فولادها امکان دستیابی به سختی بالا (تا حدود ۶۴ راکول C) را فراهم می‌کند.
سختی یکنواخت پس از عملیات حرارتی: فولادهای تندبر پس از سخت‌کاری، ساختاری یکنواخت از لحاظ سختی دارند که برای عملکرد پایدار ابزار بسیار حائز اهمیت است.
3- مقاومت حرارتی بالا: این فولادها حتی در دماهای بالا نیز توانایی حفظ سختی خود را دارند و به همین دلیل، مناسب برای ماشین‌کاری با سرعت بالا هستند.

4- وجود ذرات کاربیدی: ریزساختار فولادهای HSS شامل ذرات سخت کاربیدی است که نقش کلیدی در افزایش مقاومت به سایش ایفا می‌کنند.
5- قابلیت خنک‌کاری در هوا: در برخی موارد، به‌دلیل سرعت بالای تبدیل ساختار، امکان سرد کردن ابزار در هوای آزاد بدون افت محسوس سختی وجود دارد.
مهم‌ترین مزیت این فولادها، توانایی برش بالا در شرایط دشوار کاری است. این ویژگی تحت تأثیر عواملی چون ترکیب شیمیایی، اندازه و توزیع ذرات کاربیدی، نوع عملیات حرارتی و طراحی مناسب ابزار قرار دارد.

انتخاب بهترین فولاد تندبر

برای کاربرد های مختلف، باید فولاد مناسب انتخاب شود. به عنوان مثال، برای استفاده در ابزار های برش با سرعت بالا، فولادهای حاوی کبالت مانند گرید T15 بهترین گزینه هستند.

سخن پایانی

در پایان، باید گفت فولادهای تندبر به‌دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد خود همچنان یکی از انتخاب‌های اصلی در صنایع ماشین‌کاری، قالب‌سازی و ابزارسازی هستند. ترکیب شیمیایی خاص، مقاومت بالا در برابر سایش و حفظ سختی در دماهای بالا، این فولادها را به گزینه‌ای بی‌رقیب در شرایط کاری سنگین تبدیل کرده است.

شرکت نوید رضوان با بهره‌گیری از دانش فنی روز، تجربه‌ی گسترده در صنعت فولاد و تأمین متنوع‌ترین گریدهای فولاد ابزار و تندبر، آماده ارائه محصولات و خدمات با کیفیت عالی به صنایع مختلف کشور می‌باشد. مشتریان گرامی می‌توانند با اطمینان خاطر، نیازهای خود در زمینه تهیه فولادهای تخصصی را از طریق این مجموعه برطرف نمایند.