Porównanie popularnych gatunków stali szybkotnących (HSS) – przegląd techniczny
Stale szybkotnące są projektowane do pracy przy wysokich obciążeniach cieplnych i mechanicznych, zwykle powyżej 200 °C, i różnicują się przede wszystkim:
- mechanizmem zużycia (ścieranie vs uplastycznienie w wysokiej temperaturze),
- twardością na gorąco (hot hardness),
- odpornością na odpuszczanie i kruchość wtórną,
- zdolnością do pracy cyklicznej i udarowej,
- stabilnością strukturalną po hartowaniu + odpuszczaniu.
Poniżej zestawiono 3 gatunki HSS w jednej, spójnej skali funkcjonalnej.
1.3343 – HS6-5-2 – AISI M2 – 3343 PRIME – S600
Profil: klasyczna, uniwersalna stal HSS
- Bardzo dobra odporność na ścieranie
- Dobra udarność jak na stal HSS
- Dobra twardość na gorąco
- Bardzo dobra podatność na obróbkę powierzchniową (PVD/CVD, azotowanie)
- Stabilna i przewidywalna obróbka cieplna
Typowa twardość robocza: 62–65 HRC
Zastosowania: wiertła, frezy, gwintowniki, wykrojniki, noże przemysłowe, narzędzia tnące ogólnego przeznaczenia
1.3243H – HS6-5-2-5 – AISI M35 – 3243H PRIME – S705
Profil: HSS o podwyższonej odporności cieplnej
- Dodatek kobaltu (~4,6%) → wyraźnie wyższa twardość na gorąco
- Bardzo wysoka odporność na odpuszczanie
- Bardzo dobra odporność na zużycie
- Lepsza praca w obciążeniach cyklicznych niż 3343
- Dobra udarność jak na stal kobaltową
Typowa twardość robocza: 63–67 HRC
Zastosowania: frezy obwiedniowe, narzędzia do gwintowania, narzędzia o dużych obciążeniach cieplnych, formy pracujące cyklicznie
1.3247 – HS2-9-1-8 – AISI M42 – 3247 PRIME – S500
Profil: maksymalna twardość na gorąco
- Wysoka zawartość kobaltu (~8%)
- Najwyższa odporność na odpuszczanie
- Bardzo wysoka twardość i odporność na ścieranie
- Niższa udarność niż 3243H
- Preferowana tam, gdzie temperatura jest czynnikiem krytycznym
Typowa twardość robocza: 65–69 HRC
Zastosowania: narzędzia do bardzo agresywnego skrawania, piły tarczowe, narzędzia do obróbki stali trudnoobrabialnych
Jak dobrać stal HSS?
- Uniwersalne narzędzia skrawające → 1.3343 (M2)
- Wysoka temperatura + cykliczne obciążenia → 1.3243H (M35)
- Ekstremalna twardość na gorąco → 1.3247 (M42)
Podsumowanie techniczne
Nie istnieje „najlepsza” stal HSS.
Kluczowy jest dominujący mechanizm degradacji narzędzia:
- ścieranie + temperatura → stale kobaltowe (M35, M42),
- uniwersalność i stabilność procesu → M2,
- maksymalna wydajność kosztem udarności → M42.
Tabela porównawcza stali szybkotnących (HSS)
| Gatunek | EN ISO / AISI | Charakter zużycia | Odporność na ścieranie | Twardość na gorąco | Udarność | Typowa twardość robocza | Profil aplikacyjny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.3343 | HS6-5-2 / M2 | mieszane | wysoka | dobra | dobra | 62–65 HRC | narzędzia uniwersalne |
| 1.3243H | HS6-5-2-5 / M35 | cieplno-ścierne | bardzo wysoka | bardzo wysoka | dobra | 63–67 HRC | narzędzia cykliczne |
| 1.3247 | HS2-9-1-8 / M42 | cieplne | bardzo wysoka | najwyższa | średnia | 65–69 HRC | ekstremalne warunki |
FAQ – Stale szybkotnące (HSS) porównanie
To stale narzędziowe przeznaczone do pracy przy wysokich temperaturach i prędkościach skrawania, zachowujące wysoką twardość powyżej 200 °C.
1.3343 (M2), 1.3243H (M35), 1.3247 (M42).
Tak, wszystkie należą do klasycznych stali szybkotnących wytapianych konwencjonalnie (ESR).
Nie. Są to stale do pracy w podwyższonych temperaturach, również w warunkach pół-gorących.
Tak, wszystkie wymagają hartowania i wielokrotnego odpuszczania przed zastosowaniem.
1.3247 (M42).
1.3247, następnie 1.3243H.
1.3343 (M2).
1.3243H dzięki dodatkom kobaltu i drobnej strukturze.
1.3247, ze względu na wysoką twardość i skład stopowy.
1.3343 (M2).
Nie zawsze, ale wraz ze wzrostem zawartości Co rośnie twardość kosztem udarności.
1.3247 oraz 1.3243H.
Nie jest do tego optymalna – lepiej sprawdza się 1.3343 lub 1.3243H.
Tak, minimum podwójne, zalecane potrójne.
Nie, ale poprawia stabilność wymiarową i odporność na zużycie.
1.3343 oraz 1.3243H.
Nie – 1.3243H i 1.3247 wymagają wyższych temperatur niż 1.3343.
Tak – może prowadzić do rozrostu ziarna i spadku udarności.
Tak, wszystkie – przy zachowaniu odprężania po obróbce.
Tak, pod warunkiem, że temperatura powłoki jest niższa od temperatury ostatniego odpuszczania.
Nie – stale HSS nie są przeznaczone do spawania.
1.3343 (M2).
1.3247 (M42).
Tak, ale tylko po analizie temperatury pracy i mechanizmu zużycia.
W narzędziach skrawających, wykrojnikach, nożach przemysłowych i elementach pracujących w wysokiej temperaturze.