Οι χάλυβες υψηλής ταχύτητας είναι μια ομάδα κραμάτων χάλυβα υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εξαρτημάτων εργαλείων και εξαρτημάτων μηχανών που χρησιμοποιούνται σε απαιτητικές εφαρμογές μηχανικής κατεργασίας υψηλής ταχύτητας. Υπάρχουν διάφορες ποιότητες χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS), οι οποίες περιλαμβάνουν άνθρακα ως κοινό στοιχείο κράματος εκτός από διάφορα άλλα συστατικά όπως βολφράμιο, κοβάλτιο και βανάδιο. Σε αντίθεση με τον απλό χάλυβα εργαλείων, οι κραματικές συνθέσεις των χάλυβων υψηλής ταχύτητας τους επιτρέπουν να αντέχουν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας χωρίς να χάνουν τη σκληρότητά τους. Αυτό το χαρακτηριστικό τα καθιστά ιδανικά για την κατασκευή τρυπανιών, φρεζαρίσματος και φρεζαρίσματος. Μύτες εργαλείων τόρνου, κόφτες γραναζιών και λεπίδες πριονιού παράγονται επίσης συνήθως από HSS.
Στο παρελθόν, οι μύτες εργαλείων υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούνταν σε τρυπάνια και τόρνους κατασκευάζονταν παραδοσιακά από συμβατικό χάλυβα εργαλείων βολφραμίου. Αν και αποτελεσματικά, δεν κράτησαν τη σκληρότητά τους πολύ καλά σε υψηλές λειτουργικές ταχύτητες. Οι εξελίξεις στη μεταλλουργική επιστήμη, όπως η αντικατάσταση του βολφραμίου με μολυβδαίνιο, κατέστησαν δυνατές άλλες επιλογές κράματος και γεννήθηκε ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας. Αυτοί οι χάλυβες έχουν περιεκτικότητα σε άνθρακα που κυμαίνεται από 0.65 τοις εκατό έως 1.1 τοις εκατό, και περιλαμβάνουν επίσης άλλα συστατικά κραμάτων όπως βολφράμιο, βανάδιο και κοβάλτιο. Είναι γενικά πολύ σκληρά, με μέσες τιμές που υπερβαίνουν το HRC60 και είναι σε θέση να συγκρατούν την ψυχραιμία ή τη σκληρότητά τους, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας.
Πολλές άλλες θεραπείες για προϊόντα HSS έχουν δει πολλές νέες χρήσεις να έρχονται στο φως. Αυτά περιλαμβάνουν την επίστρωση των κομματιών με ουσίες όπως το νιτρίδιο του τιτανίου και το καρβίδιο του τιτανίου, το οποίο όχι μόνο ενισχύει τη σκληρότητα της επιφάνειας του εργαλείου, αλλά και το λιπαίνει. Αυτό εμποδίζει το κομμένο υλικό να θρυμματίσει ή να κολλήσει στη μύτη λόγω των υψηλών θερμοκρασιών λειτουργίας που προκαλούνται από την τριβή. Οι επικαλύψεις χρησιμεύουν επίσης για τη μείωση των θερμοκρασιών που δημιουργούνται κατά την κοπή, εξασφαλίζοντας καθαρότερες κοπές και καλύτερη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά τον χάλυβα υψηλής ταχύτητας ιδανικό για την κατασκευή εργαλείων και μύλων εργαλείων που χρησιμοποιούνται σε απαιτητικές εφαρμογές υψηλής τριβής όπου γίνονται βαθιές, μεγάλες κοπές σε ταχύτητες που δεν ήταν προηγουμένως δυνατές με τους παλαιότερους χάλυβες εργαλείων. Αυτές οι εφαρμογές περιλαμβάνουν τα κομμάτια εργαλείων που χρησιμοποιούνται στις εργασίες τόρνευσης, διαμόρφωσης και φρεζαρίσματος. Τα τρυπάνια υψηλής ταχύτητας κατασκευάζονται επίσης συνήθως από HSS. Παρόλο που γενικά δεν λειτουργούν σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες, τα μηχανήματα κοπής γραναζιών και οι λεπίδες πριονιών κατασκευάζονται επίσης από χάλυβα υψηλής ταχύτητας λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που δημιουργούνται κατά τη χρήση τους. Για αναφορά, όταν αγοράζετε αυτά τα προϊόντα χάλυβα υψηλής ταχύτητας, συνήθως επισημαίνονται με σφραγίδα “HSS” ή “HS” για εύκολη αναγνώριση.