YÜKSEK HIZ ÇELİĞİNİN ÖZELLİKLERİ

Kesici takım malzemesi yüksek hız çeliğinin özellikleri onu birçok farklı malzemeden ayırmaktadır, Taylor ve White tarafından geçtiğimiz yüzyılın başlarında geliştirilen ısıl bir işlem sayesinde bugün yüksek hız çeliğinden bahsedebiliyoruz. Gösterdiği yüksek ısıl direnç, yüksek şok direnci, verimli çalışması gibi özellikleri sayesinde yüksek hız çelikleri endüstriyel imalatta geleneksel çelikten birkaç adım öne çıkmaktadır. Yüksek hız çelikleri, yüz yılı aşan varoluş serüveni boyunca içerik olarak değişikliklere uğramıştır. Ancak genel manada yeterli derecede karbon ve yüksek oranda alaşım elementlerinin bir araya gelmesi yoluyla elde edildikleri söylenebilir. Takım çelikleriyle kıyaslandıklarında çok daha yüksek rijitlik gösteren ve çok daha yüksek ısılara çıkabilen yüksek hız çeliklerini temelde 3 gruba ayırmak mümkündür: Wolfram bazlı yüksek hız çelikleri, Molibden bazlı yüksek hız çelikleri ve son olarak hem Wolfram hem Molibden içeren yüksek hız çelikleri.

Yüksek Hız Çeliği İçerisindeki Alaşımların Malzemeye Etkileri

Karbon: Yüksek hız çelikleri genellikle en fazla %2 civarı oranlarda karbon barındırır. Yüksek hız çeliğinde karbon oranı ne kadar artarsa, çeliğin gösterdiği sertlik de o kadar artmaktadır. Karbon elementi, çeliği oluştururken karbür oluşumu için elzem bir konumdadır. Ayrıca, yüksek hız çeliğinde karbon oranı ve darbe direnci katsayısı ters orantılıdır. Yani karbon oranı arttıkça darbe direnci düşer. Ancak karbon oranı ve aşınma direnci arasında doğru orantı vardır.

Wolfram: Bu element Tungsten adıyla da anılmaktadır. Yüksek hız çeliklerinin ana elementlerinden biridir. HSS üretirken %20 civarında kullanılması mümkündür.

Molibden: Bu element de Wolfram gibi, yüksek hız çeliklerinin ana elementlerinden biridir. Wolframla aynı etkilere sahiplerdir. Wolfram yerine kullanıldığında, molibdenin gösterdiği kimyasal ve fiziksel özellikler dolayısıyla, HSS daha düşük sıcaklıklarda sertleştirilir.

Krom: Yüksek hız çeliklerinde, hangi çeşit olduğundan bağımsız olarak, genellikle %4 civarında bulunmaktadır. Yüksek hız çeliklerine faydaları saymakla bitmez. En önemli getirileri ise, oksidasyonu engellemesi, çeliğe sertlik kazandırması ve kesme işlemlerinde verimi hatırı sayılır şekilde artırmasıdır.

Vanadyum: Yüksek hız çeliklerinin kesme işlemlerinde gösterdiği verimi artıran bir diğer element ise vanadyumdur. Yüksek hız çelikleri üretilirken azot gazının atılması konusunda etkili bir elementtir. Ancak HSS bünyesindeki vanadyuma göre, çelik bünyesindeki karbon ayarlanmalıdır. Vanadyum içeren çeşitleri, yüksek hız çeliklerinin en sert olanlarıdır.

Kobalt: Yüksek hız çeliklerine çok önemli katkıları vardır. Bunlardan en önemlisi yüksek hız çeliklerinin ısıl sertliğini artırmasıdır. Bunu yaparak kobalt, aynı zamanda HSS’in kesme işlemlerinde gösterdiği verimi de artırmış olur.

Pulver Metalurjik (Toz Metalurjisi) Yüksek Hız Çelikleri (PM-HSS)

Boyutu 1 mm’nin altında olan katı partiküllerin oluşturduğu kümeye toz denilmektedir. Toz metalürjisi, kısaca tozların belirli bir kalıba alınıp, basınç uygulayıp şekillendirilerek istenilen parçaların elde edilmesine denir. Geleneksel üretim yöntemlerine göre, toz metalürjisiyle üretilen çelikler daha dengeli bir yapıya sahiptirler. Bilimsel araştırmalar birçok tornalama işleminde toz metalürjisiyle üretilen çeliklerin, geleneksel yöntemlerle üretilen çeliklerle kıyaslandığında daha uzun takım ömrüne sahip olduklarını göstermiştir.