อธิบายความแตกต่างระหว่างเหล็กกล้าความเร็วสูงและเหล็กกล้าทังสเตนได้อย่างชัดเจน!

มาเรียนรู้เกี่ยวกับ HSS
 
เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) เป็นเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอสูง และทนความร้อนสูง หรือที่รู้จักกันในชื่อเหล็กกล้าลม หรือเหล็กกล้าคม หมายความว่าเหล็กกล้าชนิดนี้จะแข็งตัวแม้จะเย็นตัวลงในอากาศระหว่างการชุบแข็ง และมีความคม เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเหล็กกล้าขาว
 
เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าผสมที่มีองค์ประกอบเชิงซ้อน ประกอบด้วยธาตุคาร์ไบด์ขึ้นรูป เช่น ทังสเตน โมลิบดีนัม โครเมียม วาเนเดียม และโคบอลต์ ปริมาณธาตุผสมรวมอยู่ที่ประมาณ 10-25% สามารถรักษาความแข็งสูงภายใต้ความร้อนสูง (ประมาณ 500°C) ในการตัดความเร็วสูง โดยมีค่า HRC สูงกว่า 60°C ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของ HSS คือความแข็งแดง เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนสามารถผ่านกระบวนการชุบแข็งและอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำได้ที่อุณหภูมิห้อง แม้ว่าจะมีความแข็งสูงมาก แต่เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 200°C ความแข็งจะลดลงอย่างรวดเร็ว ที่อุณหภูมิ 500°C ความแข็งจะลดลงในระดับที่ใกล้เคียงกับการอบอ่อน ทำให้สูญเสียความสามารถในการตัดโลหะโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นข้อจำกัดของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนสำหรับเครื่องมือตัด เหล็กกล้าความเร็วสูงมีความแข็งแดงที่ดี จึงสามารถชดเชยข้อบกพร่องร้ายแรงของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนได้
 
เหล็กกล้าความเร็วสูงส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเครื่องมือตัดโลหะที่มีขอบบางและทนต่อแรงกระแทกที่ซับซ้อน แต่ยังใช้ในการผลิตตลับลูกปืนที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและแม่พิมพ์อัดรีดเย็น เช่น เครื่องมือกลึง สว่าน เตา ใบเลื่อยเครื่องจักร และแม่พิมพ์ที่ต้องการความแม่นยำสูงอีกด้วย
มาเรียนรู้เกี่ยวกับเหล็กทังสเตน

เหล็กทังสเตน (คาร์ไบด์) มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ เช่น มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ มีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีขึ้น ทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน เป็นต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอนั้นแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง แม้จะอยู่ในอุณหภูมิ 500℃ และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1,000℃
 
เหล็กทังสเตน ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือทังสเตนคาร์ไบด์และโคบอลต์ คิดเป็นร้อยละ 99 ของส่วนประกอบทั้งหมดและร้อยละ 1 ของโลหะอื่นๆ จึงเรียกว่าเหล็กทังสเตน หรือที่รู้จักกันในชื่อคาร์ไบด์ซีเมนต์ และถือเป็นฟันของอุตสาหกรรมสมัยใหม่
 
เหล็กกล้าทังสเตนเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ผ่านการเผาผนึก ซึ่งมีองค์ประกอบคาร์ไบด์โลหะอย่างน้อยหนึ่งชนิด ทังสเตนคาร์ไบด์ โคบอลต์คาร์ไบด์ ไนโอเบียมคาร์ไบด์ ไทเทเนียมคาร์ไบด์ และแทนทาลัมคาร์ไบด์ เป็นส่วนประกอบทั่วไปของเหล็กกล้าทังสเตน ขนาดเกรนของส่วนประกอบคาร์ไบด์ (หรือเฟส) โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.2-10 ไมครอน และเกรนคาร์ไบด์จะถูกยึดติดกันโดยใช้สารยึดเกาะโลหะ โลหะยึดเกาะโดยทั่วไปคือโลหะกลุ่มเหล็ก ซึ่งโดยทั่วไปคือโคบอลต์และนิกเกิล ดังนั้นจึงมีโลหะผสมทังสเตน-โคบอลต์ โลหะผสมทังสเตน-นิกเกิล และโลหะผสมทังสเตน-ไทเทเนียม-โคบอลต์

การขึ้นรูปด้วยการเผาผนึกทังสเตนคือการกดผงลงในแท่งโลหะ จากนั้นจึงนำไปเข้าเตาเผาผนึกเพื่อให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด (อุณหภูมิการเผาผนึก) และคงไว้เป็นเวลาที่กำหนด (ระยะเวลาการคงอยู่) จากนั้นจึงทำให้เย็นลงเพื่อให้ได้วัสดุเหล็กทังสเตนที่มีคุณสมบัติตามต้องการ
 
①คาร์ไบด์ซีเมนต์ทังสเตนและโคบอลต์
ส่วนประกอบหลักคือทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) และโคบอลต์ยึดเกาะ (Co) เกรดประกอบด้วย “YG” (“โคบอลต์แข็ง” ในภาษาฮั่นหยูพินอิน) และเปอร์เซ็นต์ของปริมาณโคบอลต์โดยเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น YG8 ซึ่งหมายถึง WCo เฉลี่ย = 8% ส่วนที่เหลือคือทังสเตนคาร์ไบด์ซีเมนต์คาร์ไบด์
 
②คาร์ไบด์ซีเมนต์ทังสเตน ไททาเนียม และโคบอลต์
ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ทังสเตนคาร์ไบด์ ไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TiC) และโคบอลต์ เกรดประกอบด้วย “YT” (แปลว่า “แข็ง” ในภาษาฮั่นหยูพินอิน) และปริมาณเฉลี่ยของไทเทเนียมคาร์ไบด์ ตัวอย่างเช่น YT15 หมายถึงปริมาณเฉลี่ยของ TiC = 15% ส่วนที่เหลือคือปริมาณทังสเตนคาร์ไบด์และโคบอลต์ของทังสเตนไทเทเนียมโคบอลต์คาร์ไบด์
 
③ทังสเตน-ไทเทเนียม-แทนทาลัม (ไนโอเบียม) คาร์ไบด์
ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ทังสเตนคาร์ไบด์ ไทเทเนียมคาร์ไบด์ แทนทาลัมคาร์ไบด์ (หรือไนโอเบียมคาร์ไบด์) และโคบอลต์ คาร์ไบด์ประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าคาร์ไบด์อเนกประสงค์หรือคาร์ไบด์อเนกประสงค์ เกรดประกอบด้วย “YW” (“แข็ง” และ “ล้าน” ในภาษาฮั่นหยูพินอิน) บวกกับหมายเลขลำดับ เช่น YW1

เหล็กกล้าทังสเตนมีคุณสมบัติเด่นหลายประการ เช่น ความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็งแรงและความเหนียวที่เหนือกว่า ทนความร้อน และทนต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอที่สูงนั้นแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้ในอุณหภูมิ 500°C และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1,000°C คาร์ไบด์ซีเมนต์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในวัสดุต่างๆ เช่น เครื่องมือกลึง เครื่องมือกัด ดอกสว่าน เครื่องมือคว้าน และอื่นๆ ความเร็วในการตัดของคาร์ไบด์ใหม่นี้เทียบเท่ากับเหล็กกล้าคาร์บอนหลายร้อยเท่า