เหล็กกล้าเครื่องมือเหล็กกล้าเครื่องมือใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด เกจ แม่พิมพ์ และเครื่องมือทนการสึกหรอ เหล็กกล้าเครื่องมือทั่วไปมีความแข็งสูงและสามารถรักษาความแข็งสูง ความแข็งที่อุณหภูมิสูง ความทนทานต่อการสึกหรอสูง และความเหนียวที่เหมาะสมที่อุณหภูมิสูง ข้อกำหนดพิเศษยังรวมถึงการเสียรูปจากการอบชุบความร้อนน้อย ความทนทานต่อการกัดกร่อน และความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี ตามองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เหล็กกล้าเครื่องมือแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน เหล็กกล้าเครื่องมืออัลลอย และเหล็กกล้าความเร็วสูง (โดยพื้นฐานแล้วคือเหล็กกล้าเครื่องมืออัลลอยสูง) และตามวัตถุประสงค์ สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ การตัดเหล็กกล้าเครื่องมือเหล็กสำหรับทำแม่พิมพ์ และเหล็กสำหรับวัดขนาด
เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน:
เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีปริมาณคาร์บอนค่อนข้างสูง อยู่ระหว่าง 0.65-1.35% หลังจากการอบชุบความร้อน ผิวของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนจะมีความแข็งและความเหนียวสูงขึ้น และแกนกลางจะมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดีกว่า ความแข็งหลังการอบอ่อนต่ำ (ไม่เกิน HB207) ประสิทธิภาพในการขึ้นรูปดี แต่ความแข็งหลังการรีดร้อนต่ำ เมื่ออุณหภูมิใช้งานถึง 250℃ ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กจะลดลงอย่างรวดเร็ว และความแข็งจะลดลงต่ำกว่า HRC60 เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีความสามารถในการชุบแข็งต่ำ และไม่สามารถชุบแข็งเครื่องมือขนาดใหญ่ได้ (เส้นผ่านศูนย์กลางของการชุบแข็งในน้ำคือ 15 มม.) ความแข็งของชั้นผิวที่ชุบแข็งและส่วนแกนกลางแตกต่างกันมากในระหว่างการชุบแข็งในน้ำ ซึ่งง่ายต่อการเสียรูปหรือเกิดรอยแตกในระหว่างการชุบแข็ง นอกจากนี้ ช่วงอุณหภูมิการชุบแข็งยังแคบ และควรควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวดในระหว่างการชุบแข็ง เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป การสูญเสียคาร์บอน และการเสียรูป เหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับเครื่องมือจะมีคำนำหน้า "T" เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับเหล็กกล้าชนิดอื่น ตัวเลขในหมายเลขเหล็กแสดงถึงปริมาณคาร์บอน โดยแสดงเป็นหน่วยพันส่วนของปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น T8 หมายถึงปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย 0.8% สำหรับเหล็กที่มีปริมาณแมงกานีสสูงกว่า จะมีเครื่องหมาย "Mn'" ต่อท้ายหมายเลขเหล็ก เช่น "T8Mn'" ส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับเครื่องมือคุณภาพสูงจะมีปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับเครื่องมือคุณภาพสูงทั่วไป จึงมีการเพิ่มตัวอักษร "A" ต่อท้ายหมายเลขเหล็กเพื่อแยกแยะความแตกต่าง
เหล็กกล้าเครื่องมือผสมอัลลอย
หมายถึงเหล็กกล้าที่เติมธาตุผสมบางชนิดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเหล็กกล้าเครื่องมือ ธาตุผสมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ทังสเตน (W), โมลิบเดนัม (Mo), โครเมียม (Cr), วานาเดียม (V), ไทเทเนียม (Ti) เป็นต้น โดยทั่วไปปริมาณรวมของธาตุผสมจะไม่เกิน 5% เหล็กกล้าเครื่องมือผสมมีคุณสมบัติในการชุบแข็ง ความทนทานต่อการสึกหรอ และความเหนียวสูงกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน ตามวัตถุประสงค์ สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ และเครื่องมือวัด ผลผลิตของเหล็กกล้าแม่พิมพ์คิดเป็นประมาณ 80% ของเหล็กกล้าเครื่องมือผสมทั้งหมด ในจำนวนนี้ เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนสูง (wC มากกว่า 0.80%) ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด เครื่องมือวัด และแม่พิมพ์ขึ้นรูปเย็น ความแข็งของเหล็กกล้าประเภทนี้หลังการชุบแข็งจะสูงกว่า HRC60 และมีความทนทานต่อการสึกหรอเพียงพอ ส่วนเหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนปานกลาง (wt0.35%~0.70%) ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ขึ้นรูปร้อน ความแข็งของเหล็กชนิดนี้หลังการชุบแข็งจะต่ำกว่าเล็กน้อย อยู่ที่ HRC50~55 แต่มีความเหนียวที่ดี
เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง
เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าผสมสูง โดยทั่วไปหมายถึงเหล็กกล้าความเร็วสูง ปริมาณคาร์บอนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.70 ถึง 1.65% และมีธาตุผสมค่อนข้างสูง โดยมีปริมาณรวมสูงถึง 10-25% ซึ่งรวมถึง C, Mn, Si, Cr, V, W, Mo และ Co สามารถใช้ในการผลิตเครื่องมือตัดหมุนความเร็วสูง มีความแข็งที่อุณหภูมิสูง ทนต่อการสึกหรอได้ดี และมีความแข็งแรงสูง โดยมีสัดส่วนของ Cr, V, W และ Mo ค่อนข้างมาก เมื่ออุณหภูมิการตัดสูงถึง 600°C ความแข็งก็ยังไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติจะผลิตในเตาไฟฟ้าและใช้วิธีโลหะวิทยาผงในการผลิตเหล็กกล้าความเร็วสูง เพื่อให้คาร์ไบด์กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในเนื้อโลหะในอนุภาคขนาดเล็กมาก ซึ่งสามารถเพิ่มอายุการใช้งานได้ เครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูงคิดเป็นประมาณ 75% ของการผลิตเครื่องมือทั้งหมดในประเทศ
วันที่เผยแพร่: 16 พฤษภาคม 2568