инструментальные стали

Инструментальные стали – это особый класс сталей, предназначенный для изготовления инструментов, используемых в различных отраслях промышленности. Они отличаются высокой твердостью, износостойкостью, прочностью и способностью сохранять режущие свойства при высоких температурах. Выбор подходящей марки инструментальной стали является ключевым фактором для обеспечения эффективности и долговечности инструмента.

Классификация инструментальных сталей

Инструментальные стали классифицируются по различным признакам, включая химический состав, способ производства, термическую обработку и область применения. Основные типы:

• Углеродистые инструментальные стали: Содержат только углерод в качестве основного легирующего элемента. Отличаются хорошей твердостью и износостойкостью, но не обладают высокой прокаливаемостью и теплостойкостью.
• Легированные инструментальные стали: Содержат, помимо углерода, различные легирующие элементы (хром, вольфрам, ванадий, молибден и др.), улучшающие их свойства. Обладают более высокой прокаливаемостью, теплостойкостью, прочностью и износостойкостью по сравнению с углеродистыми сталями.
• Быстрорежущие инструментальные стали: Высоколегированные стали, предназначенные для работы на высоких скоростях резания. Содержат большое количество вольфрама, молибдена, хрома и ванадия.
• Штамповые инструментальные стали: Используются для изготовления штампов, пресс-форм и другого инструмента для обработки металлов давлением. Обладают высокой прочностью, износостойкостью и устойчивостью к деформации.

Основные характеристики инструментальных сталей

Выбор конкретной марки инструментальной стали зависит от требуемых характеристик инструмента и условий его эксплуатации. Важнейшие характеристики:

• Твердость: Способность материала сопротивляться проникновению другого, более твердого тела.
• Износостойкость: Способность материала сопротивляться износу при трении.
• Прочность: Способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил.
• Теплостойкость: Способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах.
• Прокаливаемость: Способность стали закаливаться на определенную глубину.
• Вязкость: Способность материала поглощать энергию деформации без разрушения.

Применение инструментальных сталей

Инструментальные стали находят широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение: Изготовление режущего инструмента (резцы, сверла, фрезы, метчики, плашки), штампов, пресс-форм.
• Металлургия: Изготовление прокатных валков, волок, фильер.
• Деревообработка: Изготовление пил, ножей, стамесок.
• Медицина: Изготовление хирургических инструментов.
• Изготовление пресс-форм для литья пластмасс: Требуются стали с высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью.

Примеры марок инструментальных сталей и их применение

Рассмотрим несколько популярных марок инструментальных сталей и их основные области применения:

• У8А (российский аналог): Углеродистая инструментальная сталь. Применяется для изготовления инструментов, не требующих высокой теплостойкости, таких как напильники, зубила, сверла по дереву.
• Х12МФ (российский аналог): Легированная инструментальная сталь. Используется для изготовления штампов холодной деформации, волок, пуансонов. Обладает высокой износостойкостью и прочностью.
• Р6М5 (российский аналог): Быстрорежущая сталь. Применяется для изготовления режущего инструмента для обработки металлов, работающего на высоких скоростях резания (резцы, сверла, фрезы).
• D2 (AISI): Высокоуглеродистая, высокохромистая инструментальная сталь (аналог Х12МФ). Применяется для штампов холодной высадки, вырубных штампов, пуансонов.

Выбор инструментальной стали: Практические рекомендации

Правильный выбор инструментальной стали - залог долговечности и эффективности инструмента. При выборе следует учитывать:

• Тип обработки: Какая операция будет выполняться инструментом (резка, штамповка, сверление и т.д.).
• Материал обработки: Какой материал будет обрабатываться инструментом (металл, дерево, пластик и т.д.).
• Условия эксплуатации: Температура, скорость резания, нагрузки.
• Требования к точности и чистоте обработки.
• Экономические соображения: Стоимость стали и затраты на ее обработку.

Таблица сравнения популярных марок инструментальных сталей

Где купить инструментальную сталь?

Приобрести качественную инструментальную сталь можно у специализированных поставщиков металлопроката. Одним из таких поставщиков является компания ООО 'Джинпра', предлагающая широкий ассортимент марок стали и сплавов, включая различные инструментальные стали. При выборе поставщика обращайте внимание на наличие сертификатов качества и соответствие продукции требованиям ГОСТ.

Термическая обработка инструментальных сталей

Термическая обработка играет важнейшую роль в формировании требуемых свойств инструментальных сталей. Основные виды термической обработки:

• Закалка: Нагрев стали до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением (в воде, масле, воздухе).
• Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры ниже температуры закалки для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости.
• Отжиг: Нагрев стали до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Нормализация: Нагрев стали до температуры выше температуры закалки с последующим охлаждением на воздухе для улучшения структуры.

Заключение

Инструментальные стали – это незаменимый материал для изготовления широкого спектра инструментов, используемых в различных отраслях промышленности. Правильный выбор марки стали и грамотная термическая обработка являются ключевыми факторами для обеспечения высокой эффективности и долговечности инструмента. Надеемся, что данная статья помогла вам разобраться в основных аспектах, связанных с выбором и применением инструментальных сталей.

Источники:

• ГОСТ Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия.
• Справочник по сталям и сплавам. Под ред. В.С. Забровского. М.: Машиностроение, 1989.
• Материалы сайта: https://www.jinprareearth.ru/