מקדח HSS פלדה מהירה

פלדה מהירה (HSS או HS) היא תת-קבוצה של פלדות כלי עבודה, המשמשות בדרך כלל כחומר כלי חיתוך.

 

הוא משמש לעתים קרובות בלהבי מסור חשמלי ומקדחים. 

הוא עדיף על כלי פלדה עתירי פחמן ישנים יותר ששימשו בהרחבה במהלך שנות ה-40 בכך שהוא יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר מבלי לאבד את העשתונות (הקשיות). 

תכונה זו מאפשרת ל-HSS לחתוך מהר יותר מפלדת פחמן גבוהה, ומכאן השם פלדה במהירות גבוהה. 

בטמפרטורת החדר, בטיפול החום המומלץ בדרך כלל, דרגות HSS מציגות בדרך כלל קשיות גבוהה (מעל קשיות Rockwell 60) ועמידות בפני שחיקה (קשורה בדרך כלל לתכולת טונגסטן ונדיום המשמשת לעתים קרובות ב-HSS) בהשוואה לפחמן ופלדות כלי עבודה נפוצות.

 

 

בשנת 1868 המטלורג האנגלי רוברט פורסטר מושט , פיתח את פלדת מושט, שנחשבה לבשורה בפלדות המודרניות המהירות. הוא כלל 2% פחמן, 2.5% מנגן ו-7% טונגסטן. 

היתרון העיקרי של פלדה זו היה שהיא התקשה כשהאוויר התקרר השונה משאר פלדות הפחמן. 

במהלך 30 השנים אחרי, השינוי המשמעותי ביותר היה החלפת המנגן בכרום.

 

בשנים 1899 ו-1900, פרדריק ווינסלו טיילור ומונסל ווייט, שעבדו עם צוות עוזרים בחברת הפלדה בפנסילבניה, ארה"ב, ביצעו סדרה של ניסויים בטיפול בחום בפלדות כלי עבודה קיימות באיכות גבוהה, כמו פלדת מושט, לחמם אותם לטמפרטורות גבוהות בהרבה ממה שנחשבו בדרך כלל כרצויות בתעשייה.

הניסויים שלהם אופיינו באמפיריות מדעית בכך שנעשו ונבדקו שילובים רבים ושונים, ללא התחשבות בחוכמה קונבנציונלית אלכימית .

ההישג הגדול ביותר שלהם הוא מתכת פחמן בטמפרטורות גבוהות יותר, מה שמאפשר מהירויות וקצב חיתוך גבוהים בהרבה בעת עיבוד שבבי.

 

בשנות ה-30, המחסור בחומרים והעלויות הגבוהות שנגרמו על ידי מלחמת העולם השנייה הם שהניעו פיתוח של סגסוגות זולות יותר בהחלפת מוליבדן בטונגסטן. ו

זה התחיל בשימוש בפלדת M2 במקום פלדת T1

 

 

ל T1 נחשבת כיום למתעת הזולה ביוצר אי לכך בחוסר היציבות מול ביצועים נמוכים .

קשה מאוד להבדיל בין T1 לקטגוריית ה M , לכן הרבה יצרים בעולם עדין מיצרים T1 בכדי לחסוך משמעותית בעלויות המתכת הישנה. 

( 80% ממקדחי ה HSS בעולם )

 

ל-M1 חסרים חלק ממאפייני הקשיחות האדומה של M2, אך הוא פחות רגיש לזעזועים ויתגמש יותר. 

(מקדח גמיש שחור מיוצר במתיחה )

 

M2 הוא ה-HSS התעשייתי ה"סטנדרטי" והנפוץ ביותר. 

יש לו קרבידים קטנים ומפוזרים באופן שווה המעניקים עמידות בפני שחיקה גבוהה, אם כי רגישות הפירוק שלו מעט גבוהה. 

לאחר טיפול בחום, הקשיות שלו זהה ל-T1, אך חוזק הכיפוף שלו יכול להגיע ל-4700 MPa, והקשיחות והתרמו-פלסטיות שלו גבוהות מ-T1 ב-50%. 

הוא משמש בדרך כלל לייצור מגוון של כלים, כגון מקדחים, כרסמיים. 

 

M7 משמש לייצור מקדחות בנייה כבדות יותר, בהן גמישות וחיי מקדחה ארוכים חשובים באותה מידה.

 

ל-M50 אין את הקשיחות האדומה כמן של M2 ובעל דרגות אחרות של טונגסטן HSS, אבל הוא טוב מאוד עבור מקדחים שבהם השבירה היא בעיה עקפית.

 

M35 דומה ל-M2, אך עם תוספת של 5% קובלט. 

M35 ידוע גם בשם Cobalt Steel, HSSE או HSS-E. 

( מצוין לקדיחה במתכת משולבת פריקה )

 

M42 היא סגסוגת פלדה מהירה מסדרת מוליבדן עם תוספת של 8% קובלט.

הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות ייצור מתכת בגלל הקשיות האדומה המעולה שלו בהשוואה לפלדות מהירות קונבנציונליות יותר, מה שמאפשר זמני מחזור קצרים יותר בסביבות ייצור עקב מהירויות חיתוך גבוהות יותר או מהגדלת הזמן בין החלפת כלי עבודה.

 

לאחר בדיקת המדעיות הנרחבות ביותר 

הוחלט שמקדחי M2 ו M35 הם המומלצים ביותר והמגשימיים לנו את העלות מול תועלת.

 

בהצלחה לכל הקודחים. 

בפעם הבאה נדבר על תהליכי היצור והטכנולוגית הקיימות כיום.