Jakie ma znaczenie zastosowanie kobaltu w stali HSS?

Stal HSS zwana także szybkotnącą (ang. high speed steel) jest to stal stopowa narzędziowa, której używa się do produkcji narzędzi przeznaczonych do wysokowydajnej obróbki skrawaniem, której prędkość dochodzi do 50 m/min. Standardowa zawartość kobaltu sięga do 5%.

Pierwiastki zawarte w stali szybkotnącej 

Stal szybkotnąca jest najdroższa ze wszystkich stali stopowych ze względu na dużą zawartość drogich dodatków, których ilość wynosi około 30%. Zgodnie z obowiązującą normą stal HSS oznacza się w taki sposób, aby podawać procentowe wartości wolframu, molibdenu, wanadu oraz kobaltu. W każdym gatunku zawiera się także około 4% chromu. Wszystkie te pierwiastki z wyjątkiem kobaltu tworzą w stali węgliki znajdujące się w osnowie. Zawartość węgla wielkości 0,7-1,15% wpływa na parametr twardości. Jego ilość musi wzrastać proporcjonalnie do ilości dodatków stopowych węglikotwórczych. Wolfram w połączeniu z węglem tworzy drobne i równomiernie rozłożone węgliki o wysokiej twardości oraz odporności na ścieranie.

Podział pod względem zawartości kobaltu 

Stale szybkotnące dzielą się na kobaltowe i bezkobaltowe. W pierwszej grupie są stale z dodatkami wanadu, molibdenu lub węgla. Wanad wpływa na drobnoziarnistą strukturę i zwiększa odporność na działanie temperatur. Do tego tak samo jak molibden zwiększa odporność na ścieranie. Natomiast stale szybkotnące bezkobaltowe mają wolfram z dodatkiem molibdenu lub węgla. Dzięki kobaltowi stal szybkotnąca podczas hartowania się nie przegrzewa. Ma on także wpływ na ilość węglików oraz zwiększenie temperatury topnienia wyrobu podczas pracy.

Kobalt w stali HSS 

Obecność kobaltu w stali HSS zwiększa twardość z 64 HRC do 66 HRC. Dzięki temu jest to materiał używany do narzędzi skrawających w stalach nierdzewnych, także w zastosowaniach takich jak praca pod wyższą prędkością. Zwiększona zawartość kobaltu pozwala uzyskać lepszą odporność na zaczerwienienie oraz zmniejszyć obciążenia udarowe. Stal szybkotnącą, która ma w swoim składzie kobalt, oznacza się na różne sposoby: HSSE, HSS-E, HSS Co. Największą zawartość kobaltu ma stal M42, która charakteryzuje się wyjątkową odpornością na ścieranie.