เหล็กกล้าเครื่องมือใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด เกจวัด แม่พิมพ์ และเครื่องมือที่ทนทานต่อการสึกหรอ เหล็กกล้าเครื่องมือทั่วไปมีความแข็งสูง สามารถรักษาความแข็งสูง ความแข็งแดง ความต้านทานการสึกหรอสูง และความเหนียวที่เหมาะสมที่อุณหภูมิสูง ความต้องการพิเศษยังรวมถึงการเสียรูปเล็กน้อยจากการอบชุบด้วยความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการตัดเฉือนที่ดี เหล็กกล้าเครื่องมือแบ่งออกเป็นสามประเภทตามองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ได้แก่ เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน เหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม และเหล็กกล้าความเร็วสูง (โดยพื้นฐานแล้วคือเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมสูง) ตามวัตถุประสงค์ สามารถแบ่งได้เป็นสามประเภท ได้แก่ เหล็กกล้าตัดเหล็กกล้าเครื่องมือเหล็กแม่พิมพ์ และเหล็กเกจ
เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน:
เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีปริมาณคาร์บอนค่อนข้างสูง อยู่ระหว่าง 0.65-1.35% หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน พื้นผิวของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนจะมีความแข็งและความเหนียวสูงขึ้น และแกนกลางมีความสามารถในการแปรรูปที่ดีขึ้น ความแข็งในการอบอ่อนต่ำ (ไม่เกิน HB207) ประสิทธิภาพการแปรรูปดี แต่ความแข็งสีแดงไม่ดี เมื่ออุณหภูมิใช้งานถึง 250°C ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กจะลดลงอย่างรวดเร็ว และความแข็งจะลดลงต่ำกว่า HRC60 เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีความสามารถในการชุบแข็งต่ำ และไม่สามารถชุบแข็งเครื่องมือขนาดใหญ่ได้ (เส้นผ่านศูนย์กลางของการชุบแข็งในน้ำคือ 15 มม.) ความแข็งของชั้นชุบแข็งที่ผิวและส่วนตรงกลางจะแตกต่างกันมากในระหว่างการชุบแข็งด้วยน้ำ ซึ่งอาจทำให้เสียรูปหรือเกิดรอยแตกได้ง่าย นอกจากนี้ ช่วงอุณหภูมิการชุบแข็งยังแคบ ควรควบคุมอุณหภูมิในระหว่างการชุบแข็งอย่างเคร่งครัด เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป การสูญเสียคาร์บอน และการเสียรูป เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนจะขึ้นต้นด้วย "T" เพื่อป้องกันความสับสนกับเหล็กกล้าชนิดอื่น ตัวเลขในหมายเลขเหล็กกล้าแสดงถึงปริมาณคาร์บอน ซึ่งคิดเป็นหน่วยพันของปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น T8 หมายถึงปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย 0.8% สำหรับเหล็กกล้าที่มีปริมาณแมงกานีสสูงกว่า จะมีเครื่องหมาย "Mn'" ต่อท้ายหมายเลขเหล็กกล้า เช่น "T8Mn'" ปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคุณภาพสูงจะมีน้อยกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคุณภาพสูงทั่วไป และจะมีตัวอักษร A ต่อท้ายหมายเลขเหล็กกล้าเพื่อแยกความแตกต่าง
เหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม
หมายถึงเหล็กกล้าที่มีการเติมธาตุผสมบางชนิดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเหล็กกล้าเครื่องมือ ธาตุผสมที่นิยมใช้ ได้แก่ ทังสเตน (W) โมลิบดีนัม (Mo) โครเมียม (Cr) วาเนเดียม (V) ไทเทเนียม (Ti) เป็นต้น โดยทั่วไปปริมาณธาตุผสมทั้งหมดจะไม่เกิน 5% เหล็กกล้าเครื่องมือผสมมีความสามารถในการชุบแข็ง ความแข็ง ความทนทานต่อการสึกหรอ และความเหนียวสูงกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน เมื่อพิจารณาตามวัตถุประสงค์ สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ และเครื่องมือวัด ผลผลิตเหล็กกล้าแม่พิมพ์คิดเป็นประมาณ 80% ของเหล็กกล้าเครื่องมือผสมทั้งหมด เหล็กกล้าเครื่องมือผสมส่วนใหญ่มีปริมาณคาร์บอนสูง (wC มากกว่า 0.80%) มักใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด เครื่องมือวัด และแม่พิมพ์สำหรับงานขึ้นรูปเย็น ความแข็งของเหล็กกล้าประเภทนี้หลังการชุบแข็งสูงกว่า HRC60 และมีความต้านทานการสึกหรอเพียงพอ ส่วนเหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนปานกลาง (wt0.35%~0.70%) มักใช้ในการผลิตแม่พิมพ์สำหรับงานขึ้นรูปร้อน เหล็กประเภทนี้มีความแข็งหลังการชุบแข็งต่ำกว่าเล็กน้อยที่ HRC50~55 แต่มีความเหนียวที่ดี
เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง
เป็นเหล็กกล้าเครื่องมือผสมสูง โดยทั่วไปหมายถึงเหล็กกล้าความเร็วสูง ปริมาณคาร์บอนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.70 ถึง 1.65% และธาตุผสมค่อนข้างสูง โดยมีปริมาณรวมสูงถึง 10-25% ได้แก่ C, Mn, Si, Cr, V, W, Mo และ Co สามารถใช้ทำเครื่องมือตัดแบบหมุนความเร็วสูง มีความแข็งสีแดงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และมีความแข็งแรงสูง สัดส่วนของ Cr, V, W และ Mo ค่อนข้างสูง เมื่ออุณหภูมิการตัดสูงถึง 600°C ความแข็งจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ มักผลิตในเตาไฟฟ้าและใช้วิธีการโลหะผงในการผลิตเหล็กกล้าความเร็วสูง ทำให้คาร์ไบด์กระจายตัวบนเมทริกซ์อย่างสม่ำเสมอเป็นอนุภาคขนาดเล็กมาก ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานได้ เครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูงคิดเป็นประมาณ 75% ของการผลิตเครื่องมือทั้งหมดในประเทศ
เวลาโพสต์: 16 พฤษภาคม 2568