Jak przebiega proces produkcji stali szybkotnącej?

Stal szybkotnąca to materiał, który od lat stanowi podstawę przemysłu metalowego. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom znalazła zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. W niniejszym artykule przyjrzymy się procesowi produkcji stali szybkotnącej, który pozwala na uzyskanie tego niezwykle przydatnego materiału.

Skład chemiczny i rodzaje stali szybkotnącej

Stal szybkotnąca, inaczej zwana HSS (High-Speed Steel), to gatunek stali zawierający żelazo z dodatkiem węgla i różnych pierwiastków. W skład tego materiału wchodzą takie metale jak chrom, wolfram, molibden czy wanad, które wpływają na twardość, odporność na zużycie oraz zdolność do utrzymania twardości w wysokich temperaturach. Stale szybkotnące dzieli się na trzy główne grupy, różniące się składem chemicznym i właściwościami użytkowymi. Są to stale grupy T (tungstenowe), M (molibdenowe) oraz PM (stale proszkowe).

Proces produkcji stali szybkotnącej

Produkcja stali szybkotnącej przebiega w kilku etapach, które mają na celu uzyskanie odpowiedniej struktury i właściwości materiału. Oto kolejne etapy tego procesu.

• Pierwszym etapem jest wytapianie stopu żelaza z dodatkiem węgla i innych pierwiastków. Proces ten odbywa się w piecu elektrycznym w bardzo wysokiej temperaturze, rzędu 1600–1700°C. W trakcie wytapiania stopu, do żelaza dodawane są odpowiednie ilości pierwiastków. Skład chemiczny stali jest ściśle kontrolowany, aby uzyskać optymalne właściwości materiału.

• Po uzyskaniu odpowiedniej jakości stali następuje kształtowanie i obróbka plastyczna. Proces ten polega na nadaniu stali odpowiedniej formy, np. prętów czy płaskowników, które później będą dalej obrabiane. Obróbka plastyczna może odbywać się na gorąco lub na zimno, w zależności od wymagań dotyczących właściwości materiału.

• Ostatnim etapem jest obróbka cieplna, która ma na celu nadanie stali ostatecznych właściwości. Proces ten obejmuje takie operacje jak hartowanie, odpuszczanie czy wyżarzanie. W trakcie hartowania stal jest podgrzewana do bardzo wysokich temperatur (ok. 1200–1300°C) i następnie gwałtownie chłodzona, co zwiększa jej twardości. Odpuszczanie polega na podgrzewaniu stali do niższych temperatur (ok. 500–700°C) i powolnym chłodzeniu, co pozwala na uzyskanie odpowiedniej mikrostruktury i poprawę odporności na pękanie.

Zastosowanie stali szybkotnącej

Stal szybkotnąca dostępna jest dzięki specjalistycznym dystrybutorom, między innymi firmie IK Stal – eksperta od stali narzędziowej z Jastrzębia-Zdroju, który dostarcza też blachy HSS, stal na tłocznik, stal do pracy na gorąco itp. Stal HSS jest wykorzystywana przede wszystkim w produkcji narzędzi skrawających, takich jak wiertła, frezy czy gwintowniki. Ponadto stosowana jest w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym czy energetyce.