Gli acciai ad alta velocità sono un gruppo di leghe di acciaio ad alte prestazioni utilizzate per produrre punte di utensili e parti di macchine utilizzate in applicazioni impegnative di lavorazione ad alta velocità. Esistono diversi gradi di acciaio ad alta velocità (HSS), che includono il carbonio come elemento di lega comune oltre a vari altri componenti come tungsteno, cobalto e vanadio. A differenza dell’acciaio per utensili semplice, le composizioni in lega degli acciai rapidi consentono loro di resistere a temperature operative molto elevate senza perdere la loro durezza. Questa caratteristica li rende ideali per la produzione di punte da trapano, frese e alesatori. Anche le punte per utensili da tornio, le frese per ingranaggi e le lame per seghe sono comunemente prodotte da HSS.
In passato, le punte per utensili ad alta velocità utilizzate nei trapani e nei torni erano tradizionalmente realizzate in acciaio per utensili al tungsteno convenzionale. Sebbene efficaci, non mantenevano molto bene la loro durezza a velocità operative elevate. I progressi nella scienza metallurgica, come la sostituzione del tungsteno con il molibdeno, resero possibili altre opzioni di lega e nacque l’acciaio ad alta velocità. Questi acciai hanno un contenuto di carbonio che va dallo 0.65% all’1.1% e includono anche altri componenti di lega come tungsteno, vanadio e cobalto. Sono generalmente molto duri, con valori medi superiori a HRC60 e sono in grado di mantenere la tempra, o durezza, anche ad elevate temperature di esercizio.
Diversi altri trattamenti per i prodotti HSS hanno visto la luce molti nuovi usi. Questi includono il rivestimento delle punte con sostanze come nitruro di titanio e carburo di titanio, che non solo migliorano la durezza superficiale dell’utensile, ma lo lubrificano anche. Ciò impedisce che il materiale tagliato si graffi o si attacchi alla punta a causa delle alte temperature di esercizio dovute all’attrito. I rivestimenti servono anche a ridurre le temperature generate durante il taglio, garantendo tagli più puliti e una migliore durata della punta dell’utensile.
Questa caratteristica rende l’acciaio ad alta velocità ideale per la produzione di utensili e punte per utensili utilizzati in applicazioni impegnative e ad alto attrito in cui vengono eseguiti tagli lunghi e profondi a velocità non precedentemente possibili con i vecchi acciai per utensili. Queste applicazioni includono le punte degli utensili utilizzate nelle operazioni di tornitura, sagomatura e fresatura. Anche le punte per trapano ad alta velocità sono tipicamente realizzate in HSS. Anche se generalmente non funzionano a velocità estremamente elevate, anche gli alesatori, le frese per ingranaggi e le lame per seghe sono realizzati in acciaio ad alta velocità a causa delle alte temperature generate durante il loro utilizzo. Per riferimento, quando si acquistano questi prodotti in acciaio rapido, sono generalmente contrassegnati con un timbro “HSS” o “HS” per una facile identificazione.