Γιατί μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο χάλυβας για την κοπή του χάλυβα
Στα εργοστάσια, κατά την κοπή σκληρών υλικών από χάλυβα, τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται είναι συχνά χαλύβδινα μαχαίρια. Είναι ενδιαφέρον ότι τα μαχαίρια από χάλυβα μπορούν συχνά να "κόψουν τον χάλυβα σαν λάσπη" και μετά από λίγο, ο χάλυβας επεξεργάζεται στα απαιτούμενα μέρη.
Επιφανειακά, και τα δύο είναι χάλυβα, αλλά γιατί ένα εργαλείο από χάλυβα μπορεί να κόψει χάλυβα;
Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν διαφορές σε διάφορους χάλυβες. Ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για εργαλεία κοπής μπορεί να κοπεί εφόσον είναι σκληρότερος από τον υπό επεξεργασία χάλυβα. Γενικά, ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για εργαλεία έχει σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (περίπου 0,6%~1,4%) και έχει υποστεί θερμική επεξεργασία για να γίνει πιο δύσκολος και λιγότερο επιρρεπής στη φθορά. Ωστόσο, όταν η ταχύτητα κοπής είναι υψηλή, συχνά δημιουργείται υψηλή θερμοκρασία λόγω τριβής και ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα δεν είναι αρκετά σκληρός σε υψηλή θερμοκρασία. Επομένως, τα εργαλεία κοπής υψηλής ταχύτητας πρέπει να είναι κατασκευασμένα από χάλυβα υψηλής ταχύτητας (κοινώς γνωστό ως μπροστινό ατσάλι). Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας είναι ένα είδος κραματοποιημένου χάλυβα εργαλείων, που περιέχει κυρίως στοιχεία όπως σίδηρο, βολφράμιο, χρώμιο, βανάδιο κ.λπ. Είναι ακόμα πολύ σκληρός ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες (κάτω από 600 Τ). Αλλά σε υψηλότερες θερμοκρασίες (μεγαλύτερες από 600 Τ), η σκληρότητα του χάλυβα υψηλής ταχύτητας μειώνεται επίσης σημαντικά. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί καρβίδιο με τσιμέντο. Το συνήθως χρησιμοποιούμενο καρβίδιο με τσιμέντο αποτελείται από στοιχεία όπως το κοβάλτιο, το βολφράμιο, το χρώμιο και ο άνθρακας.Δεν είναι πλέον χάλυβας επειδή περιέχει πολύ λίγο σίδηρο και ο σίδηρος θεωρείται ως άχρηστη ακαθαρσία.
Εκτός από την προσθήκη στοιχείων κράματος, ένα άλλο σημαντικό μέσο για την αλλαγή των ιδιοτήτων του χάλυβα είναι η θερμική επεξεργασία. Αυτό γίνεται για τη θέρμανση του χάλυβα σε μια ορισμένη θερμοκρασία και στη συνέχεια για ψύξη του με διαφορετικούς ρυθμούς ψύξης υπό διάφορες συνθήκες, για παράδειγμα, ο χάλυβας ψύχεται γρήγορα σε νερό ή λάδι και αργά στον αέρα ή σε φούρνο. Η γρήγορη ψύξη μπορεί να κάνει τον χάλυβα να σκληραίνει και να έχει υψηλή αντοχή· η αργή ψύξη μπορεί να κάνει τον χάλυβα μαλακό και χαμηλής αντοχής, αλλά καλή πλαστικότητα και σκληρότητα. Επομένως, σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις, μπορούν να διακριθούν διαφορετικές μέθοδοι θερμικής επεξεργασίας για τον χάλυβα, όπως σβήσιμο, σκλήρυνση, κανονικοποίηση, ανόπτηση κ.λπ. Για παράδειγμα, ο χάλυβας εργαλείων πρέπει να σβήσει για να αποκτήσει υψηλή σκληρότητα και ο χάλυβας που πρόκειται να κοπεί συνήθως ανόπτεται ή κανονικοποιείται πριν είναι ευκολότερο να κοπεί. Για πολλούς χάλυβες ειδικού σκοπού, υπάρχουν επίσης πολλές ειδικές μέθοδοι θερμικής επεξεργασίας.
