Yüksek hız çelikleri. HSS nedir. HSS çelik özellikleri

Bu yazımızda HSS Yüksek hız çeliklerinden bahsedeceğiz. Yüksek hız çeliklerinin bileşimleri.Yüksek hız çelikleri ısıl işlemi.HSS ne demektir. Hss çelik özellikleri ve HSS nerelerde kullanılır gibi detayları işleyeceğiz. Konu başlıklarımız şu şekilde:

Yüksek hız çelikleri

Yüksek hız çeliği nedir?

Yüksek hız çeliği, diğer adı ile ; Seri çelik,  Yüksek kesme hızlarında çalışan kesici takımların yapımında kullanılan çeliktir. Hava çeliğinden farklı olarak kesme yeteneğine sahiptir. Bu çeliklerle 50 m/dk hızda kesme işlemleri yapılabilir. Kesici uç, tavlama sıcaklığına kadar ısıtılırsa bile kesmeye devam eder.

Bu malzeme; hava çeliği adı ile, çakı imalâtında kullanılır. İşlenmesinden sonraki adına ‘Hız çeliği veya Seri çelik’ denmekle birlikte, piyasada ”Yüksek hız çeliği” diye de tanınır.

Yüksek hız çeliklerinin bileşimleri

Yüksek Hız çeliklerinin bileşimleri genellikle %0,6 –0,8 karbon %3-5 krom ve %14-20 wolframdan ibarettir.
Bunların dışında yapıda vanadyum, kobalt ve molibden elementleri bulunabilir.

Vanadyum, seri çeliklerin kesme özelliğini düzeltmek ve iyileştirmek, havada sertleşme özelliğini arttırmak için katılır. Molibden, çeliği kırılgan yapsa da, çelik karbon elementi bakımından korunur. Bu element, fazla aşındırıcı malzemelerin kesilmesinde başarılıdır. Kobalt elementi üstün seri çeliklere katılır.

Yüksek hız çelikleri – ısıl işlem

Yüksek hız çeliklerinde ısıl işlem 1150-1350 C gibi oldukça yüksek sıcaklıklarda yapılır. Parçalar 850 dereceye kadar ısıtılırlar. Böylece oksitlenme engellenerek tavlama sıcaklığına ulaştırılırlar. Sonra soğutma ve sertleştirilme  işlemi yapılır. Soğutma havada ve yağda  devam edebilir.

HSS

İngilizce ”High Speed Steel” kelimelerinin kısaltmasıdır. Yüksek hız çeliği anlamına gelir.

HSS Kesici takımlar

Hss Kesici takımlar , içinde %6 – 9 Molibden, %1.5 – %6 Krom ve %15 – 22 Volfram katkılı çelik kesici takımlardır. Kalite ve dayanımları orta seviyedir. Yaklaşık 600°C’ ye kadar dayanırlar. Pratikte yaygın olarak kullanılırlar.

HSS çeliklerin özellikleri

HSS çeliklerin en önemli özellikleri 600 °C dereceye kadar yüksek sıcaklıklara dayanarak, özelliğini kaybetmemeleridir. Yüksek hız çelikleri havada sertleştiklerinden dolayı, yüksek sıcaklıktan, adi sıcaklığa kadar soğuması ile sertliğini korurlar.

HSS Nerelerde kullanılır ?

HSS ,orta sertlikteki çelik, döküm ve metal olmayan malzemelerin işlenmesinde verimli bir şekilde kullanılır.

Talaşlı üretimde, CNC takım tezgâhlarının yaygın olarak kullanılmaya başlanılmasından sonra, yüksek  devir ve hızlara ulaşılması, bu çeliklerin önemini giderek azaltmıştır.

Endüstride kullanılan küçük çaplı freze çakılarının çeşitli biçimlerinin tamamı, büyük çaplı freze çakılarının yalnız kesici uçları hız çeliğinden üretilirler. Sertlikleri, 62 – 64 Rc kadardır. (Rc = Rockwell C)

Seri çelikten yapılacak kesici takımlar, ısıl işlem görmemiş bütün malzemelerin işlenmesinde kullanılır. Kesme hızları takım çeliklerine göre oldukça yüksektir. Soğutma sıvısının kullanılmasıyla da kesici takımın ömrü uzatılır.

HSS çeliklerin çeşitleri

HSS Yüksek hız çeliklerinin çeşitleri ;
1 — Başlıca alaşım elemanı Tungsten olanlar,
2 — Başlıca alaşım elemanı molibden olanlar.

Önce tungstenli tip yapılmıştır. Molibdenliler daha evvelce bilinmiyorlardı, ilk defa birinci dünya savaşında Tungsten kıtlığı sebebiyle Amerikalılar tarafından öne çıkarılmıştır. Bunlardan hangi grubun daha iyi olduğuna dair henüz kesin bir yargı yoktur. En fazla kullanılan bileşim tipleri çizelgede gösterilmiştir.

Bu çeliklerden yapılmış aletlerin kesme ağızlan, iş sırasında kızıl derece sıcaklığına yaklaşsa bile yine de çalışmaya elverişlidirler.
Halbuki karbonlu alet çelikleri ile düşük alaşım çelikleri, bu durumda sularını kaybederler ve derhal aşınırlar.
Hız çeliğinden yapılmış bir alet ise yaklaşık olarak 590 derecenin üstüne çıkılmadığı takdirde, normal sıcaklıkta soğumaya bırakılırsa eski sertliğini yine kazanır.

Hız çeliklerine diğer çelikler gibi aynı yöntemlerle şekil verilir, tavlanmış ve normalize edilmiş çubuklar halinde piyasada satılırlar.
Tavlanmış durumdaki Brinell sertlikleri, 200 — 250 arasındadır.
Karbonlu ve düşük alaşımlı alet çelikleri ise 170 — 200 arasındadır.

Hss çeliğin ömrü

Yüksek hız çeliklerinden üretilen aletlerin kesme ağızlarına “sert kromaj” yapılırsa, aletin ömrü, işlenen malzemeye, kromaj tipine ve kalınlığına göre 2 — 10 kat artar.

Hız çelikleri havada da su alırlar. Böylece şekil değiştirme ve çatlama tehlikesi azalır. Hacim değiştirmesi yine mevcuttur. Şekil değiştirme noktaları diğer çeliklere göre yüksektir.

Hız çelikleri  en çok kullanılan talaş kaldırma malzemelerindendir. Bunun başlıca sebebleri şunlardır:

1 — Kızıl derece sertliğine sahiptirler.
2 — Aşınmaya karşı dayanıklıkları, diğer alet çeliklerine göre fazladır.
3 — Kızıl derece sertliği özelliği sebebiyle, yumuşak bir yüzey oluşturmadan, istenen şekil taşlanarak verilebilir.
4 —Hız çelikleri “Nitrürasyon = Azotlama” sertleşmeye müsaittirler. Aletin ömrü böylece % 50 — 200  artar.
5 — Su alma yetenekleri yüksektir.

Hss havşa matkabı (Yukarıda)

Kobalt Yüksek Hız çelikleri:

Yüksek Hız çeliklerine kobalt eklenmesi, aletin aşınmaya karşı olan dayanıklılığını artırır. Böylece daha sert malzemeyi, daha kolay ve daha büyük kesme hızları ile işlemek mümkün olur. Fakat kobaltlı hız çeliklerinin kırılganlıkları daha fazladır, ve daha pahalıdırlar. Bu nedenle bu çeliklerin kullanılması, normal tip Yüksek hız çelikleri ile çalışmanın ekonomik olmadığı yerlerde uygundur.

Stellitler

“ Haynes” tarafından 1907 ylıında icat edilmiştir. “ Stellit” bir çelik değil, fakat krom, kobalt, tungsten ve bir miktar demir ile karbon bileşimli bir alaşımdır.

Bileşimleri şöyledir:

%12 — 20 Tungsten,
%35 — 50 Kobalt,
%25 — 35 Krom, geri kalanı da demir ile % 1,8 – 2,15 arasında karbondur.

Stellitler ancak döküm ile veya taşlamak suretiyle şekil verilebilir. Isıl işleme lüzum göstermezler. Sertlikleri normal sıcaklıkta 60 — 62 Rockwell C. veya 600 BrinelFdir. Kırılgandırlar ve kolayca çatlarlar. Bunları karbür aletlerle, talaş kaldırarak işlemek mümkünse de, bu işlem çok zordur.

Konuyla İlgili Sorular