Инструментальные стали углеродистые стали: Инструментальная сталь | ГОСТы и ТУ компании МЕТАЛЛСЕРВИС

Инструментальная сталь | ГОСТы и ТУ компании МЕТАЛЛСЕРВИС

Подразделяется на:

• Инструментальную углеродистую;
  
  
• Инструментальную легированную;
  
  
• Инструментальную быстрорежущую.

Сортамент инструментальной стали должен соответствовать:

Инструментальная углеродистая сталь

Изготовляется согласно ГОСТ 1435-74 PDF.

Инструментальная углеродистая сталь маркируется буквой У,
что означает «углеродистая», и цифрой, показывающей содержание углерода в
десятых долях процента. Если сталь повышенного качества, то в конце марки
ставится буква А . Например: У12А содержит 1,2%С и является
сталью повышенного качества.

Марки: У7, У8, У9, У10, У11,У12и У13.

Назначение: предназначены для изготовления инструмента (сверла, метчики,
развертки, напильники и др.), работающего в относительно легких условиях резания
(небольшие скорости, температура нагрева инструмента не выше 200^оС).
Недостаток углеродистых инструментальных сталей заключается в низкой
теплостойкости, т.е. быстром разупрочнении при нагреве.

Свариваемость: инструментальная углеродистая сталь не применяется для сварных
конструкций.

Инструментальная легированная сталь (в том числе штамповая)

Изготовляется согласно ГОСТ
5950-2000 PDF.

Марки: 9ХС, ХВГ, Х12МФ, Х12Ф1, 4Х5МФС и т.д.

Стали Х12МФ, Х12Ф1, 4Х5МФС относятся к разряду штамповых сталей.

Буквы и цифры в обозначении марок означают: цифра — среднее
содержание углерода в десятых долях процента, Х- легированная
хромом, В — легированная вольфрамом, Г —
легированная марганцем. Количество хрома, вольфрама, марганца в стали
определяется ГОСТом.

Стали 9ХС и ХВГ взаимозаменяемы. Сталь 9ХС является заменителем марки
65Г.

Назначение: применяются для изготовления режущего инструмента (метчики,
сверла, плашки, развертки, фрезы, протяжки), а также штампового инструмента
более ответственного назначения, чем из углеродистых инструментальных
сталей.

Свариваемость: инструментальная легированная сталь не применяется для сварных
конструкций.

Инструментальная быстрорежущая сталь

Изготавливается согласно ГОСТ 19265-73 PDF.

Марки: Р18, Р6М5, Р9К5 и т.д.

Буквы и цифры в обозначении марок означают: Р —
быстрорежущая, цифра — содержание вольфрама в десятых долях
процента, М , К — легированная молибденом или
кобальтом соответственно, их количество определяется ГОСТом.

Назначение: быстрорежущие стали наиболее характерны для режущих инструментов.
Они сочетают в себе высокую теплоустойчивость (600-650⁰С в
зависимости от состава и обработки), высокую твердость и износостойкость
при повышенных температурах и повышенное сопротивление пластической
деформации.

Свариваемость: при стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х свариваемость
хорошая.

Углеродистые инструментальные стали, где применяются, как обозначается, маркировка, применение

1. Сталь У7, У7А
2. Сталь У8, У8А
3. Сталь У9, У9А
4. Сталь У10, У10А
5. Сталь У12, У12А

к содержанию ↑

Область применения

Инструментальные углеродистые стали являются самыми дешевыми сталями из категории инструментальных сталей (существуют еще легированные, быстрорежущие, штамповые и валковые инструментальные стали), не содержат специально введенных легирующих элементов.

При изготовлении крупногабаритного инструмента важной характеристикой является прокаливаемость сталей по этому показателю углеродистые инструментальные стали относятся к сталям неглубокой прокаливаемости. Как правило их твердость после закалки находится в пределах HRC 63- 66 и при этом они имеют мягкую сердцевину.

Углеродистые инструментальные стали применяются для изготовления инструмента, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки, работающий при малых скоростях обработки и не подвергающийся разогреву при эксплуатации. Ниже представлен список инструмента, который изготавливается с применением инструментальных углеродистых сталей:

• боковые кусачки
• бородки
• гладкие калибры
• долота
• зенковки
• зубила
• измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы
• инструмент для обработки дерева
• калибры простой формы и пониженных классов точности
• кернеры
• колуны
• комбинированные плоскогубцы
• кувалды
• лезвия ножниц для резки металла
• матрицы для холодной штамповки
• метчики машинные мелкоразмерные
• метчики ручные
• молотки
• надфили
• накатные ролики
• отвертки
• пилы продольные и дисковые
• пилы для обработки древесины
• плашки для круппов
• развертки мелкоразмерные
• рашпили
• слесарно-монтажный инструмент
• стамески
• топоры
• фрезы

к содержанию ↑

Маркировка

Углеродистые инструментальные стали обозначаются буквой «У», а следующие за ней цифры, указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Например сталь обозначение У8 означает, что данная инструментальная сталь содержит 0,8% углерода.
Если в обозначении стали присутствует буква А, например У7А, то эта буква указывает, что сталь является высококачественной.
Наличие в маркировки буквы Г — означает повышенное содержание марганца.

Марки и химический состав стали по плавочному анализу должны соответствовать таблицам 1 и 2.

Таблица 1

Таблица 2

Раздел: Инструментальные стали
Метки: Стали инструментальные, углеродистые

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

По назначению инструментальные стали делятся на стали для режущего, штамповогои измерительного инструментов. 60—62) и износо­стойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять ре­жущие свойства кромки в условиях трения.

Чем больше твердость обрабатываемых материалов, толще стружка и выше скорость резания, тем больше энергия, затрачи­ваемая на процесс обработки резанием. Механическая энергия переходит в тепловую. Выделяющееся тепло нагревает резец, деталь, стружку и частично рассеивается. Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т. е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы. По теплостойкости различают три группы инструменталь­ных сталей для режущего инструмента: нетеплостойкие, полу­теплостойкие и теплостойкие.

При нагреве до 200—300 °С нетеплостойких сталей в процессе резания углерод выделяется из мартенсита закалки и начинается коагуляция карбидов цементитного типа. Это приводит к потере твердости и износостойкости режущего инструмента. К нетепло­стойким относятся углеродистые и низколегированные стали. Полутеплостойкие стали, к которым относятся некоторые средне-легированные стали, например 9Х5ВФ, сохраняют твердость до температур 300—500 °С. Теплостойкие стали сохраняют твер­дость и износостойкость при нагреве до температур 600 °С.

Углеродистые и низколегированные стали имеют сравнительно низкую теплостойкость и невысокую прокаливаемость, поэтому их используют для более легких условий работы при малых скоростях резания. Быстрорежущие стали, имеющие более высо­кую теплостойкость и прокаливаемость, применяют для более тяжелых условий работы. Еще более высокие скорости резания допускают твердые сплавы и керамические материалы. Из суще­ствующих материалов наибольшей теплостойкостью обладает нитрид бора — эльбор, Эльбор позволяет обрабатывать материалы высокой твердости, например закаленную сталь, при высоких скоростях.

2. Углеродистые стали

Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, а следующая за ней цифра показывает содержание углерода в де­сятых долях процента. Для изготовления инструмента применяют углеродистые качественные стали марок У7-— У13 и высококаче­ственные стали марок У7А—У13А. Высококачественные стали содержат не более 0,02 % серы и фосфора, качественные — не более 0,03 %.
По назначению различают углеродистые стали для работы при ударных нагрузках и для статически нагруженного инструмента.
Стали марок У7—У9 применяют для изготовления инстру­мента при работе с ударными нагрузками, от которого требуется высока
я режущая способность (зубила, клейма по металлу, де­ревообделочный инструмент, в частности пилы, топоры и т. д.).
Стали марок У10—У13 идут на изготовление режущего ин­струмента, не испытывающего при работе толчков, ударов и обладающего высокой твердостью (напильники, шаберы, острый хирургический инструмент и т. п.). Из стали этих марок иногда изготавливают также простые штампы холодного деформиро­вания.
Углеродистые доэвтектоидные стали после горячей пластиче­ской обработки {ковки или прокатки) и последующего охлажде­ния на воздухе имеют структуру, состоящую из пластинчатою перлита и небольшого количества феррита, а заэвтектоидные стали — пластинчатого перлита и избыточного цементита, кото­рый обычно образует сплошную или прерывистую сетку но гра­ницам бывших зерен аустенита.
Термическая обработка углеродистых инструментальных ста­лей состоит из двух операций: предварительной и окончательной обработок.
Предварительная термическая обработка сталей заключается в отжиге при 740—760 °С, цель которого — получить микрострук­туру, состоящую из зернистого перлита — псевдоперлита, так как при такой микроструктуре после последующей закалки полу­чаются наиболее однородные свойства. Кроме того, при такой структуре облегчается механическая обработка инструмента.
Окончательная термическая обработка состоит из закалки и низкого отпуска. Закалку проводят в воде от 780—810 °С, т. е, с температур, для доэвтектоидных сталей лежащих несколько выше Лс3, а для заэвтектоидных — лежащих ниже Аст.

Углеродистые стали имеют очень высокую критическую ско­рость закалки — порядка 200—300 °С/с. Поэтому недопустимо даже малейшее замедление охлаждения при закалке, так как это может привести к частичному распаду аустенита при темпе­ратурах перлитного интервала и, как следствие, к появлению мягких пятен. Особенно быстро протекает распад аустенита в уг­леродистых сталях при температурах, близких к 500—550 °С, где он начинается почти мгновенно, протекает чрезвычайно ин­тенсивно и в течение нескольких секунд полностью заканчива­ется.
Поэтому только инструменты малого диаметра могут после закалки в воде прокаливаться насквозь. Однако при этом в них возникают большие внутренние напряжения, которые могут вы­звать существенные деформации.
Инструменты, имеющие крупные размеры, при закалке в воде и в водных растворах солей, кислот и щелочей, охлаждающая способность которых выше, чем воды, закаливаются на мартенсит лишь в тонком поверхностном слое. Структура же глубинных зон инструментов представляет собой продукты распада аустенита в перлитном интервале температур. Сердцевина инструментов, имеющая такую структуру, является менее хрупкой по сравне­нию с мартенситной структурой. Поэтому инструменты, имеющие такую сердцевину, лучше переносят толчки и удары по сравнению с инструментами, закаленными насквозь на мартенсит.
Углеродистые стали наиболее целесообразно применять для инструментов небольшого сечения (до 5 мм), которые можно зака­ливать в масле и достигать при этом сквозной прокаливаемости, а также для инструментов диаметром или наименьшей толщиной 18—25 мм, в которых режущая часть приходится только на по­верхностный слой, например напильники, зенкера, метчики.
Углеродистые инструментальные стали отпускают при тем­пературах не более 200 °С во избежание снижения твердости. Твердость окончательно термически обработанного инструмен­та из углеродистых сталей обычно лежит в интервале НВ.С 56—64. 
Достоинствами углеродистых инструментальных сталей яв­ляются низкая стоимость, хорошая обрабатываемость давлением и резанием в отожженном состоянии.
Их недостатками являются невысокие скорости резания, ограниченные размеры инструмента из-за низкой прокаливаемо-сти и его значительные деформации после закалки в воде.

3. Легированные стали

Низколегированные стали для режущего инструмента (13Х, 9ХС) также не обладают высокой теплостойкостью и обычно при­годны для работы при температурах не более 200 — 250 <:С. Сред-нелегированные стали типа 9Х5ВФ, 8Х4ВЗМЗФ2 имеют более высокую теплостойкость (300 — 400 !’С). В отличие от углероди­стых легированные стали обладают большей устойчивостью пере­охлажденного аустенита, следовательно большой прокаливае-мостью и несколько более высокой износостойкостью.
Их можно закаливать в масле до критического диаметра 40 мм и более. Применение масла или горячих закалочных сред позво­ляет уменьшить деформацию и коробление инструмента. Он может иметь большее сеченне, а благодаря меньшему коробле­нию — и большую длину.
Низколегированная сталь 13Х имеет сравнительно неглубо­кую прокаливаемость и рекомендована для инструментов диа­метром до 15 мм. Из этой стали изготавливают хирургический, гравировальный инструменты, лезвия безопасных бритв.
Стали 9ХС, ХВГ, ХВСГ используют для изготовления инстру­ментов крупного сечения: сверл, разверток, протяжек диаме­тром 60—80 мм (табл. 14, ГОСТ 5950—73).
Обычная термическая обработка легированных режущих ста­лей состоит из закалки от 830 — 870 «С в масле или ступенчатой закалки и отпуска при температуре 200 °С. Твердость после тер­мообработки составляет //ЯС 61 — 65. Если необходимо увели­чить вязкость, то температуру отпуска повышают до 200—300 (1С. Вследствие некоторого распада мартенсита твердость после этого снижается до Н=С 55—60.

Таблица 14. Химический состав некоторых легированных инструментальных сталей, %

4. Быстрорежущие стали

С увеличением скорости резания возрастают требования к тепло­стойкости стали. Этим требованиям в большей мере удовлетворяют быстрорежущие стали.

Таблица 15. Химический состав некоторых быстрорежущих сталей,

Быстрорежущие стали маркируют буквой Р (гарМ быстрый, скорый), цифры показывают среднее содержание вольфрама, являющегося основным легирующим элементом. Среднее содер­жание углерода и хрома во всех быстрорежущих сталях обычно составляет соответственно 1 и 4 %, поэтому эти элементы не указываются. Содержание остальных легирующих в целых про­центах указывается как обычно в цифрах, следующих за их буквенным обозначением.
Быстрорежущая сталь после закалки и отпуска имеет струк­туру высоколегированного отпущенного мартенсита с карбидами. Она сохраняет первоначальную структуру практически неизмен­ной при нагреве до 600—620 °С. Резцы из быстрорежущей стали позволяют увеличить скорость резания в 8—10 раз по сравнению с инструментом из углеродистых сталей УЮ—У10А.
Химический состав некоторых быстрорежущих сталей при­веден в табл. 15 (ГОСТ 19265—73).
Известно, что потери твердости при нагреве обусловлена в пер­вую очередь, коагуляцией выделившихся карбидов. Коагуляция карбидов в углеродистой и легированной сталях при температу­рах более 300 °С ведет к быстрой потере твердости. Теплостойкость быстрорежущих сталей обусловлена легированием их карбидо-образующими элементами вольфрамом, ванадием и молибденом в количествах, достаточных для связывания почти всего углерода в специальные карбиды. Они коагулируют при температурах более 600 °С.
Микроструктура быстрорежущей стали приведена на рис. 126. При затвердевании литой быстрорежущей стали образуется эвтек­тика, напоминающая ледебурит и располагающаяся по границам зерен. После ковки или прокатки сетка эвтектики подвергается дроблению с измельчением входящих в нее карбидов и более равномерным их распределением в основной матрице.
После прокатки или ковки быстрорежущую сталь подвергают изотермическому отжигу для уменьшения твердости и облегчения механической обработки. Сталь выдерживают при 740 °С до пол­ного превращения аустенита в перлито-сорбитную структуру.
Высокую теплостойкость инструмент из быстрорежущих ста­лей приобретает после закалки и многократного отпуска. При нагреве под закалку необходимо обеспечить максимальное раство­рение карбидов и получение высоколегированного аустенита. Такая структура увеличивает прокаливаемость и позволяет получить стали для изготовления режущего инструмента и быстроизнашивающихся деталей технологического оборудования.
Особо твердые инструментальные материалы созданы на основе нитрида бора и нитрида кремния. В них нет пластичной металли­ческой связки. Изделия из этих материалов изготавливают либо с помощью взрыва, либо в условиях сверхвысоких статических давлений и высоких температур. Изделия из нитридов бора и кремния используют в качестве материала иденторов (наконеч­ников) для измерения твердости тугоплавких материалов в интер­вале температур 700—1800 °С, как абразивный материал и в ка­честве сырья для изготовления сверхтвердых материалов, при­меняемых для оснащения режущей части инструментов для обработки закаленных сталей, твердых сплавов, стеклопластиков, цветных металлов. Они обладают высокой твердостью (НК.А 94—96), прочностью, износостойкостью, теплопроводно­стью, высокой стабильностью физических свойств и структуры при повышении температуры до 1000 °С. Их преимуществом является доступность и дешевизна исходного продукта, благо­даря чему они используются для замены вольфрамсодержащих твердых сплавов.
Для изготовления доводочных паст, шлифовальных кругов применяют абразивные материалы. Они представляют собой по­рошки, либо скрепленные связкой, либо нанесенные на гибкую основу — ткань или бумагу. Различают природные и искусствен­ные абразивные материалы. К природным относятся алмазы, гранаты, корунд; к искусственным — искусственные алмазы, гексагональный нитрид бора (эльбор), карборунд.

Инструментальная сталь: легированная, углеродистая, быстрорежущая

Инструментальной сталью называется сталь, содержащая более 0,7% углерода. Ее основными характеристиками являются прочность и твердость, которые достигают максимальных показателей после термической обработки. Основное применение такой стали – изготовление инструментов.

Выделяют высококачественную и качественную инструментальную сталь. В качественной содержится 0,03% серы и 0,035% фосфора, а в высококачественной – 0,02% серы и 0,03% фосфора.

ГОСТ 1435 допускает выпуск следующих марок инструментальной стали: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Для группы качественных инструментальных сталей характерны марки, не содержащие в своем обозначении литеры «А», так как это обозначение высококачественных инструментальных сталей. Литера «У» расшифровывается как «углеродистая», а число за ней показывает, сколько десятых долей процента углерода содержится в данной марке стали. Если после числового значения будет располагаться литера «Г», значит в сплаве высокое содержание марганца. К примеру, обозначение «У13А» можно расшифровать как «Сталь инструментальная углеродистая с содержанием 1,3% углерода, высококачественная».

Небольшая цена на инструментальную сталь и высокая твердость сплава делают этот материал одним из самых востребованных. Но есть у инструментальной стали небольшой недостаток – низкая износостойкость. Именно поэтому этот сплав не принято использовать для изготовления деталей машин и оборудования, испытывающего постоянные нагрузки. Сортамент инструментальной стали составляют круги и квадраты горячекатаные, а также круги, квадраты и полосы кованые.

Инструментальные стали принято делить на три вида:


— углеродистые, выпускаемые по ГОСТу 1435-99;


— легированные, которые производятся в соответствии с ГОСТом 5950-2000;


— быстрорежущие (включая штамповые), изготавливаемые по ГОСТу 19265-73.

Углеродистые инструментальные стали при нагревании теряют прочность, поэтому они применяются для изготовления инструментов, работающих на небольших скоростях, при простых условиях резания, то есть при температуре нагревания (при трении) не более 200 °С. Как правило, этот материал применяется для создания сверл, метчиков, напильников, разверток и т. п. Так как инструментальная углеродистая сталь имеет низкие показатели свариваемости, то она не используется для сварных конструкций.

Легированная инструментальная сталь включает в свой состав некоторые другие элементы, такие как марганец, никель, медь и прочие. Они улучшают ее характеристики. При маркировке таких сталей принято указывать наличие легирующих элементов буквами. Так, при наличии марганца добавляется литера «Г», хрома – «Х», ванадия – «Ф», кремния – «С», вольфрама – «В», меди – «Д», никеля – «Н», титана – «Т», молибдена – «М».

После букв, обозначающих легирующий элемент, в маркировке инструментальных сталей могут стоять цифры. Они означают количество данного элемента в процентах. При отсутствии цифры количество считается приблизительно равным 1%. Также при обозначении легированной инструментальной стали на первом месте указывается количество углерода, выраженное в десятых долях процента. То есть маркировка 6ХС будет указывать на то, что в данном виде стали содержится 0,6% углерода и по 1% хрома и кремния.

Основные сферы применения легированных инструментальных сталей касаются режущего и штампового инструмента. Это разнообразные сверла, плашки, фрезы, метчики, развертки и т. п. Этот вид инструментальной стали также не подходит для сварных конструкций.

При обозначении быстрорежущих сталей в маркировке в начало ставится литера «Р». На втором месте располагается число, обозначающее массовую долю вольфрама. А далее находятся литеры элементов, также содержащихся в сплавах: «М» – молибден, «Ф» – ванадий, «К» – кобальт, «А» – азот. За ними следуют цифровые обозначения их массовых долей. Иногда можно встретить в маркировке литеру «Ш», что означает «электрошлаковый переплав».

При маркировке быстрорежущей инструментальной стали не принято обозначать доли хрома. Также не указывается массовая доля молибдена, если его количество не превышает 1%.

Быстрорежущие стали хороши для режущих инструментов, испытывающих сильное нагревание от трения (от 600 до 6500 °С). При этом они сохраняют свою твердость и не деформируются. Также быстрорежущие инструментальные стали хорошо свариваются при помощи стыковой электросварки со сталью марок 45 и 40Х.

В ассортименте компании «Черметком» широко представлены легированные инструментальные стали, углеродистые инструментальные стали и сталь инструментальная быстрорежущая. Нами самостоятельно производится термическая обработка инструментальной стали, маркировка и продажа. Вы можете купить в «Черметком» любую необходимую вам инструментальную сталь в листах, полосах, кругах и квадратах по низким ценам. Помимо этого, квалифицированные консультанты всегда готовы помочь вам с выбором стали и организацией ее доставки в любой регион страны.

Марки инструментальной стали в Ростове-на-Дону

Инструментальная углеродистая сталь — это сталь, содержащая от 0,7 % и более углерода. Инструментальная углеродистая сталь — тип, который характеризуют высокая твердостью и прочность, достигаемые после окончательной термообработки. Инструментальная углеродистая сталь используется для изготовления инструмента. Инструментальная сталь может быть двух видов: качественная и высококачественная. Отличаются стали процентом содержания серы и фосфора:

• Качественная сталь — 0,03 % серы и 0,035 % фосфора (К этой группе относят марки, не имеющие в конце маркировки букву «А»;
• Высококачественная сталь — 0,02 % и 0,03 % соответственно (продукция этой группы более чистая по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов и имеет букву «А» в конце маркировки, например, марка у10а, у8а).

Буква «У» означает углеродистая сталь, последующая за ней цифра отражает среднее содержание углерода в стали в десятых долях процента. Инструментальная углеродистая сталь выпускается по ГОСТ 1435-99. Этот стандарт определяет параметры горячекатаной, кованой, калиброванной стали и серебрянки. Главное достоинство углеродистых сталей заключается в том, что стоимость их невысока, однако, эти стали достаточно тверды в сравнении с другими инструментальными материалами. Среди недостатков можно выделить довольно низкую изно- и теплостойкость. У8а применяют для производства инструментов, которые будут эксплуатироваться в не вызывающих разогрева режущей кромки условиях, например, для обработки дерева. Из стали марки У8а могут производить фрезы, зенковки, поковки, топоры, стамески, долото, пилы продольные и дисковые; накатные ролики, плиты и стержни для форм литья под давлением оловянно-свинцовистых сплавов.

Среди слесарно-монтажных инструментов сталь марки у8а также широко распространена: из этого сырья изготавливают обжимки для заклепок, кернеры, бородки, отвертки, комбинированные плоскогубцы, острогубцы, боковые кусачки. У10а часто становится сырьем для следующих предметов: сверла спиральные, пилы машинные столярные, а также ручные поперечные и столярные; вытяжные, высадочные, обрезные и вырубные штампы холодной штамповки небольших размеров, не имеющие резкие переходы по сечению; напильники, калибры простой формы и пониженных классов точности, шаберы слесарные, накатные ролики и т. д. Однако эти списком не исчерпывают возможности использования стали марки у10а, которая отличается сочетанием приемлемой цены и высокого качества. Компания «Углерод» функционирует на рынке металлопроката уже более 8 лет. Мы занимаемся не только реализацией металлопрокатной продукции, такой как лист и круг, но и осуществляем резку стали. Ознакомиться с нашим прайсом на сталь можно, связавшись с менеджерами компании. Для удобства наших клиентов сталь (круг, лист, квадрат, полоса и т.п.) поставляется в такие города юга России как:

Инструментальные стали — Юнисталь Урал

Инструментальная сталь – основа качественного инструмента

В современной металлургии существует большой ассортимент сплавов, подходящих для создания качественных инструментов с заданными характеристиками. Для удобства, все они объединены в одну большую группу – инструментальные стали. Исходя из свойств, состава и способа изготовления, выделяют несколько основных видов инструментальной стали: углеродистые, легированные, быстрорежущие, штамповые. При изготовлении инструментов выбирают наиболее подходящий под задачи сплав. В нашей компании Вы можете купить хорошую инструментальную сталь всех популярных марок, в любых необходимых Вам количествах и с доставкой по всей России.

Качественный инструмент способен выполнять свою задачу длительное время без потери работоспособности. Поэтому в числе наиболее важных характеристик инструментальных сталей:

• твердость;
• прочность;
• износостойкость;
• красностойкость (для некоторых марок).

Все перечисленные характеристики достигаются с помощью специальных процессов: термообработки в особых условиях, а также за счет добавления в сплав различных элементов (марганца, хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и др.). В результате закалки и легирования сплавы приобретают повышенную твердость и прочность, могут сохранять форму и размеры под воздействием трения, высокого давления и больших температур.

Легированные хромом и марганцем инструментальные стали по своим характеристикам отличаются от углеродистых и обладают более высокой закаливаемостью и прокаливаемостью. Инструменты из сплавов с добавками вольфрама, ванадия и молибдена могут сохранять свои эксплуатационные качества под воздействием экстремальных температур.

В процессе производства, для удобства работы с материалами и транспортировки, сталь формируется в заготовки разной формы (круги, квадраты, полосы, поковки). В нашей компании Вы можете выбрать и купить круг инструментальный различных марок в широкой номенклатуре размеров, а также заготовки других форм. Для оформления заказа и уточнения информации, свяжитесь с нами по телефонам или по электронной почте. Наши специалисты помогут Вам сделать выбор и организуют доставку. Заказать продукцию возможно с доставкой в Екатеринбург, Курган, Омск, Челябинск, Пермь, Уфу или другой регион России.

Подробную информацию о наличии и стоимости стали Вы всегда можете узнать у наших менеджеров

Виды инструментальных сталей

Инструментальные стали представляют собой материал для производства инструментов, применяемых в качестве режущих и измерительных элементов. Также инструментальная сталь используется при изготовлении штампов горячего и холодного деформирования и деталей машин, которые испытывают повышенный износ в процессах умеренных динамических нагрузок. Такими деталями являются шариковые или роликовые подшипники, некоторые виды зубчатых колес и ходовых винтов, используемых в станках и аппаратах высокой точности и другие изделия.

Основная классификация инструментальных сталей

Инструментальные стали, по наиболее распространенной классификации, делятся на четыре основные группы. Это инструментальные стали пониженной степени прокаливаемости или углеродистые стали, стали повышенной степени прокаливаемости – легированные, штамповые стали и быстрорежущие.
Также инструментальные стали часто подразделяют на стали качественные и высококачественные. Такое разделение проводится по содержанию серы и фосфора в инструментальных сталях. Например, в качественной стали это содержание равняется, соответственно, 0,03% и 0,035%, а в высококачественной – 0,02% серы и 0,03% фосфора.
Во всех видах инструментальной стали, кроме штамповых видов сталей для горячего деформирования, где содержание углерода составляет от 0,3 до 0,6%, процент содержания углерода колеблется в диапазоне от 0,6 до 0,7%. Для получения лучших эксплуатационных свойств инструментальные стали обрабатывают термически. После проведения термообработки твердость инструментальных сталей увеличивается до 60-66 HRC, а показатели прочности при изгибе – до 250-350 кгс/мм?.

Инструментальные стали с повышенным содержанием марганца

Повышенное содержание марганца в инструментальных сталях обозначают буквой Г в маркировке. Такая маркировка встречается в названии сталь 65Г или сталь ГОСТ 65Г. Сталь 65Г или сталь ГОСТ 65Г используется по целевому назначению для производства рессор и пружин, подшипников и т.д. Такие инструментальные стали, отличающие повышенным содержанием марганца в составе, обладают повышенными показателями прокаливаемости. Этот вид инструментальных сталей — сталь 65Г или сталь гост 65Г производится по специальному нормативному документу — ГОСТу № 14959-79.

Области применения и марки инструментальной стали

Что такое инструментальная сталь?

Инструментальная сталь — это разновидность углеродистой легированной стали, которая хорошо подходит для изготовления инструментов, например ручных инструментов или штампов станков. Его твердость, устойчивость к истиранию и способность сохранять форму при повышенных температурах — ключевые свойства этого материала. Инструментальная сталь обычно используется в термически обработанном состоянии, что обеспечивает повышенную твердость.

Некоторые марки обладают дополнительной стойкостью к коррозии за счет дополнительных химических свойств, таких как ванадий. Кроме того, в некоторых марках содержание марганца ограничено, чтобы минимизировать вероятность растрескивания при закалке в воде. Другие марки предлагают различные методы, кроме воды, для закалки материала, например, масло.

Виды инструментальной стали

Различные марки инструментальной стали включают:

• Закалка в воде
• Закалка на воздухе
• D Тип
• Закалка в масле
• Типы ударопрочные
• Горячие деформации.

Выбор марки инструментальной стали зависит от ряда факторов, таких как:

• Требуется ли резкая резка?
• Должен ли инструмент выдерживать ударные нагрузки (топоры, молотки, отмычки и т. Д.))?
• Устойчивость к истиранию — важный критерий?
• Какой вид термообработки нужен?

Инструментальная сталь марки

Отверждение водой (классы W)

Это в основном высокоуглеродистая сталь. Хотя он обычно имеет более низкую стоимость, его нельзя использовать при высоких температурах. Эта сталь может иметь высокую твердость, но она довольно хрупкая по сравнению с другими инструментальными сталями. Все инструментальные стали марки W должны быть закалены в воде, что может привести к усилению коробления и растрескиванию.

Типичные области применения инструментальной стали марки W включают холодную высадку, режущие инструменты и ножи, тиснение, развертки и столовые приборы.

Закалка на воздухе (класс A)

Это очень универсальная инструментальная сталь для универсального применения, которая характеризуется низким коэффициентом деформации при термообработке из-за повышенного содержания хрома. Эта инструментальная сталь обладает хорошей обрабатываемостью и сочетанием износостойкости и прочности.

Типичные области применения инструментальной стали класса A включают оправки, кулачки, гибку в штампах, вырубку, чеканку, тиснение, холодную штамповку, ламинирование, холодную штамповку, холодную обрезку, калибры, рубильные ножи, ножи для холодной резки, ножи для деревообработки, ножи для токарных станков.

Тип D (классы D)

Это инструментальная сталь с высоким содержанием углерода и высоким содержанием хрома (закалка на воздухе). Он был разработан так, чтобы сочетать в себе свойства сопротивления истиранию и закалки на воздухе. Обычно эти инструментальные стали применяются в штампах для ковки, штамповочных штампах для литья под давлением и штампах для волочения.

Типичные области применения инструментальной стали класса D включают инструменты для полировки, резку напильников, резаки для бумаги, гибку штампов, вырубку, чеканку, штамповочные вставки для холодной высадки, тиснение, холодную экструзию, холодную штамповку, ламинирование, холодную обжимку, резьбонарезание, холодную обрезку Волочение проволоки, калибры, ножи для бумаги, роторные резаки, ножи для холодной резки, ножи для деревообработки, накатные инструменты и центральные ножи для токарных станков.

Масляная закалка (класс O)

Это инструментальная сталь общего назначения для закалки в масле. Он обладает хорошей стойкостью к истиранию и прочностью для широкого спектра применений.

Типичные области применения инструментальной стали класса O включают оправки, втулки, канавки (нарезание резьбы), цанги, штамповку, холодную штамповку, холодную обрезку, сверлильные втулки, калибры, инструменты для накатки.

Ударопрочные типы (S-классы)

Этот тип инструментальной стали был разработан, чтобы противостоять ударам при низких или высоких температурах (E.грамм. Биты отбойного молотка). Его низкое содержание углерода необходимо для достижения необходимой прочности. Эта группа металлов имеет высокую ударную вязкость, но низкую стойкость к истиранию.

Типичные области применения инструментальной стали S-Grade включают в себя инструменты для обжига, инструменты для котельных, кузнечные работы с долотом, холодная обработка долотом, горячая обработка долотом, кулачки патрона, детали сцепления, цанги, холодный захват, горячий захват, холодная обжимка, горячая обжимка, горячая Обрезка, ножи для измельчения, ножницы для холодной и горячей резки.

Горячая обработка (классы H)

Эта группа инструментальных сталей используется для резки материала при высоких температурах.Группа H имеет дополнительную прочность и твердость для длительного воздействия повышенных температур. Они имеют низкое содержание углерода и умеренно высокое содержание дополнительных сплавов.

Типичные области применения инструментальной стали H-Grade включают в себя кожухи для холодной высадки, штампы и стержни для литья под давлением для цинка и алюминия, горячую штамповку алюминия и магния, горячую штамповку, горячий захват, горячую штамповку, горячую обрезку, блоки-заглушки (горячая экструзия) , и ножи для горячей резки.

Инструментальная сталь

обычно используется для изготовления инструментов из-за ее твердости, устойчивости к истиранию и способности выдерживать высокие давления.Металлические супермаркеты предлагают широкий выбор марок, форм и размеров инструментальной стали. Свяжитесь с ближайшим к вам металлическим супермаркетом или посетите наш интернет-магазин, чтобы узнать о инструментальной стали.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

Кованая углеродистая, легированная и инструментальная сталь

Опись углерода, сплавов и инструментальной стали

Scot Forge имеет инвентарь различных марок, которые клиенты могут заказать для своих нужд и спецификаций поковок из углеродистых сплавов и инструментальной стали:

Характеристики кованой углеродистой, легированной и инструментальной стали

Углеродистая сталь

Прокаливаемость углеродистой стали ограничена, поскольку в материале используется только углерод.Многие марки углеродистой стали подвергаются закалке с помощью термической обработки, которая включает этапы закалки и отпуска; однако сверхвысокая прочность нержавеющих сталей не может быть достигнута с помощью углеродистой стали.

Легированная сталь

Добавление легирующих элементов — Марганец, хром, никель и молибден являются одними из элементов, используемых для повышения прочности, ударной вязкости и износостойкости по сравнению с углеродистой сталью. Другие желательные характеристики, такие как коррозионная стойкость, прочность при повышенных температурах и сопротивление ползучести, также достигаются за счет добавления легирующих элементов.

Инструментальная сталь

Основными легирующими элементами в инструментальной стали являются хром, молибден, ванадий и вольфрам. Эти твердосплавные формирователи позволяют инструментальной стали противостоять деформации и сохранять острую режущую кромку при высоких температурах.

Гарантия качества

Scot Forge гордится сертификатами ISO 9001: 2015 и AS9100D, и наша команда стремится обеспечить высочайшее удовлетворение потребностей клиентов. Дальнейшее развитие аэрокосмической продукции привело к аккредитации NADCAP в области термической обработки и неразрушающего контроля титановых материалов.

Каждый клиент Scot Forge работает с квалифицированной командой, которая будет вести каждую поковку из углеродистой и инструментальной стали от запроса до размещения заказа, производства, затем проверки и отгрузки.

Двойная личность инструментальных сталей

| Производство режущего инструмента

Предоставлено Уолтером США

Черновая инструментальная сталь h23.

Рекомендации по токарной обработке инструментальных сталей включают как инструмент, так и детали.

Металлообработка должна рассматриваться как единая система, включающая три одинаково важных элемента: заготовку, режущий инструмент и станок. Традиционно конечные пользователи уделяют больше внимания режущему инструменту, меньше — станку (при условии, что он имеет достаточную мощность для выполнения работы) и, к сожалению, слишком мало внимания к заготовке. Информация о заготовке часто ограничивается типом обрабатываемого материала, такого как сталь, чугун, алюминиевый сплав и т. Д. Наиболее важные механические свойства рабочих материалов, такие как твердость и предел прочности при растяжении, иногда не указываются или не предоставляются. по запросу клиентов.Если эти данные отсутствуют, интегрированная система металлообработки становится неполной. В такой ситуации невозможно рассчитать максимальную производительность резки.

Инструментальная сталь

— это высокоуглеродистая, легированная и быстрорежущая сталь, которая может подвергаться закалке и отпуску. Традиционно их используют для изготовления инструментов для резки, формовки и придания формы. Другие области применения включают изготовление деталей, износостойкость, прочность, ударная вязкость и твердость которых важны для заданных характеристик и не могут быть достигнуты с углеродистыми, легированными или нержавеющими сталями.

Классификация инструментальных сталей основана на системе, разработанной Американским институтом стали и стали (AISI). В этой системе инструментальные стали классифицируются по категориям, основанным на термообработке, применении или основных легирующих элементах. Существует шесть основных категорий и 10 подкатегорий, обозначаемых буквами, за которыми следуют одна или две цифры.

В дополнение к классификации AISI инструментальные стали идентифицируются по обозначениям в единой системе нумерации (UNS) для металлов и сплавов, установленной Обществом автомобильных инженеров и Американским обществом испытаний и материалов.Система обозначений UNS состоит из буквы T, за которой следуют пять цифр: первые три обозначают категорию инструментальной стали, а последние две определяют марку категории инструментальной стали.

Шесть основных категорий, 10 подкатегорий и идентификационные символы инструментальных сталей показаны в таблице 1.

Таблица 1: Классификация инструментальных сталей.

Параметры обработки для токарной обработки инструментальной стали (скорость резания, DOC и скорость подачи) и соответствующие марки твердого сплава с покрытием были адаптированы из Справочника данных по обработке, том 1, и предоставлены в том же порядке, что и категории инструментальной стали, перечисленные в таблице. 1.

Инструментальная сталь для закалки в воде

Инструментальные стали, упрочняющиеся в воде, в основном представляют собой углеродистые стали с содержанием углерода от 0,6 до 1,40 процента. Это наименее дорогие инструментальные стали.

В производстве находятся три стандартных типа водоупрочняемых сталей AISI (UNS): W1 (T72301), W2 (T72302) и W5 (T72305). Стали типов W3, W4, W6 и W7 больше не используются.

Водоотверждаемые инструментальные стали имеют 100-процентную обрабатываемость, что является основой для сравнения с другими группами инструментальных сталей.По сравнению со сталью AISI 1212, не подлежащей механической обработке, степень обрабатываемости водоотверждаемых сталей составляет 40%.

Твердость водоотверждаемых инструментальных сталей в отожженном состоянии составляет от 150 до 200 HB.

Водоотверждаемые стали используются для изготовления режущего инструмента (ножи, развертки, метчики и спиральные сверла), приспособлений и штампов для вырубки, чеканки и нарезания резьбы.

Параметры обработки стандартных марок водоотверждаемых инструментальных сталей в отожженном состоянии приведены в таблице 2.

Таблица 2: Параметры обработки водоотверждаемых инструментальных сталей.

Ударопрочная инструментальная сталь

Ударопрочные инструментальные стали были разработаны для обеспечения эффективного сочетания высокой твердости, высокой прочности и высокой ударной вязкости или сопротивления разрушению при ударе.Эти стали изначально были разработаны для пружин и до сих пор широко используются для пружин, требующих хорошего сопротивления усталости.

Существует пять стандартных типов ударопрочных инструментальных сталей AISI (UNS): S1 (T41901), S2 (T41902), S5 (T41905), S6 (T41906) и S7 (T41907). S3 и S4 больше не используются.

Основным легирующим элементом является кремний, количество которого варьируется от 1,0 до 2,5%, в зависимости от стали S-типа. Кремний обеспечивает сопротивление размягчению во время отпуска, чтобы поддерживать устойчивую к разрушению микроструктуру.

Сталь

AISI S1 — единственная марка, содержащая вольфрам (от 1,5 до 3,0%). Эту сталь также называют вольфрамовой сталью для долот, потому что она используется для изготовления ударопрочных инструментов.

Ударопрочная инструментальная сталь имеет рейтинг обрабатываемости около 75 процентов по сравнению со 100 процентами для водоотверждаемых инструментальных сталей.

Твердость ударопрочных инструментальных сталей в отожженном состоянии составляет от 175 до 225 HB.

Применения для этих инструментальных сталей включают в себя вырубные и формовочные штампы для тяжелых условий эксплуатации, пуансоны, долота, ножи для резки, ножи для продольной резки, штампы, заголовки, пробивные машины и инструменты для формования.

Параметры обработки стандартных марок ударопрочных инструментальных сталей в отожженном состоянии приведены в таблице 3.

Таблица 3: Параметры обработки ударопрочных инструментальных сталей.

Инструментальные стали для холодной обработки

Инструментальная сталь для холодной обработки не имеет содержания сплава, необходимого для устойчивости к размягчению при повышенных температурах.Они ограничены в применениях, требующих длительного или многократного нагрева от 400 ° до 500 ° F (от 200 ° до 260 ° C). Эта категория разделена на три подкатегории (Таблица 1).

Инструментальные стали

, закаленные в масле, обладают высокой твердостью и износостойкостью благодаря высокому содержанию углерода от 0,85 до 1,55 процента и умеренному содержанию хрома, молибдена, ванадия, вольфрама и кремния.

Существует четыре стандартных типа AISI (UNS): O1 (T31501), O2 (T31502), O6 (T31506) и O7 (T31507).

Самая популярная закаленная в масле сталь — О1. Он обладает достаточной способностью к упрочнению для обеспечения необходимой глубины закалки и твердости поверхности, что продлевает срок службы. Сталь O1 имеет немного более высокую ударную вязкость, чем другие закаленные в масле стали, и является наиболее широко доступной сталью O-типа. При 22 HRC предел прочности на разрыв стали O1 составляет 112 тысяч фунтов на квадратный дюйм по сравнению с 108 тысячами фунтов на квадратный дюйм для стали O2. При 31 HRC прочность на разрыв стали O1 составляет 133 тысячи фунтов на квадратный дюйм по сравнению со 128 тысячами фунтов на квадратный дюйм для стали O7. Сталь O2 демонстрирует наименьшие изменения размеров при термообработке.Сталь O6 содержит свободный графит в микроструктуре для улучшения обрабатываемости при изготовлении сложных штампов. O7 является наиболее износостойкой закалкой в ​​масле и может быть предпочтительнее для изготовления инструментов.

Степень обрабатываемости O6 составляет 125 процентов, что означает, что сталь O6 легче обрабатывать, чем водоотверждаемые инструментальные стали. Рейтинг обрабатываемости других сталей O-типа составляет от 65 до 90 процентов.

Твердость закаленных в масле инструментальных сталей в отожженном состоянии составляет от 200 до 250 HB.

Все закаленные в масле инструментальные стали используются для аналогичных применений, включая вырубку, формовку, нарезку резьбы, чеканку, формование, холодную обрезку и волочильные штампы. Эти стали также используются для изготовления разверток, метчиков, сверл, небольших ножниц, пил для продольной резки, дисковых фрез и червячных фрез, шпинделей, калибров, цанг, протяжек, полировальных инструментов, накатных инструментов и пуансонов.

Инструментальная сталь средней закалки на воздухе

Стали с воздушной закалкой достигают своих эксплуатационных характеристик благодаря сочетанию высокоуглеродистых (0.От 55 до 2,85%) и умеренно высокое содержание других легирующих элементов, таких как хром, молибден, ванадий и никель.

Существует восемь стандартных типов этих сталей AISI (UNS): A2 (T30102), A3 (T30103), A4 (T30104), A6 (30106), A7 (30107), A8 (30108), A9 (30109) и A10. (30110). Инструментальная сталь A5 больше не используется.

Инструментальная сталь с воздушной закалкой имеет высокую закаливаемость и стабильность размеров при термообработке. Они обладают хорошей износостойкостью, усталостной долговечностью, ударной вязкостью и качествами глубокой закалки.

Инструментальные стали с воздушной закалкой можно разделить на марки хрома, содержащие от 4,75 до 5,75 процента хрома и до 1,0 процента марганца (типы A2, A3, A7, A8 и A9), и марки марганца, содержащие от 1,60 до 2,50 процента марганца и от 0,90 до 2,20 процента. процентов хрома (типы A4, A6 и A10).

Хромированные закалки на воздухе более доступны и гораздо более широко используются. Хромовые сорта имеют более высокую износостойкость (при эквивалентном содержании углерода) и большую жаропрочность, чем марганцевые.Сталь A9 является самой прочной по сравнению с другими марками A-типа, но также наименее износостойкой. Однако марганцевые сорта менее износостойкие и их труднее обрабатывать.

Обрабатываемость среднелегированных, закаленных на воздухе сталей составляет около 65 процентов.

Твердость закаленных на воздухе инструментальных сталей в отожженном состоянии составляет от 200 до 250 HB.

Применения закаленных на воздухе инструментальных сталей включают штампы для холодной штамповки, штампы для вырубки, штампы для гибки, формовочные валки, сверлильные втулки, накатные инструменты, штампы и калибры, а также другие применения, требующие низких искажений при термической обработке и износостойкости.

Высокоуглеродистые, высокохромистые

Высокоуглеродистые и высокохромистые инструментальные стали являются наиболее высоколегированными сталями.

Существует пять стандартных типов этих сталей AISI (UNS): D2 (T30402), D3 (T30403), D4 (T30404), D5 (T30405) и D7 (T30407). D1 и D6 больше не используются.

Каждый тип содержит от 11 до 13 процентов хрома в качестве основного легирующего элемента. Все марки характеризуются высоким содержанием углерода от 1,40 до 2,60 процента.

Обрабатываемость высокоуглеродистых и высокохромистых инструментальных сталей составляет от 40 до 60 процентов.

Твердость высокоуглеродистой и высокохромистой инструментальной стали в отожженном состоянии составляет от 200 до 250 HB.

Применения для этих сталей включают шпиндели, червячные фрезы, холодные валки, резцы для продольной резки, вырубные штампы, штамповочные штампы, штампы для чеканки, втулки, метчики, протяжки, пескоструйные сопла и пробковые и кольцевые калибры.

Параметры обработки стандартных марок инструментальных сталей для холодной обработки в отожженном состоянии приведены в таблице 4.

Инструментальные стали специального назначения включают две подкатегории: низколегированные стали (тип L) и стали для литейных форм (типы P).Подкатегория углеродисто-вольфрамовых сталей F-типа больше не используется.

Таблица 4: Параметры обработки инструментальных сталей для холодной обработки.

Низколегированные стали

Низколегированные стали аналогичны водоотвердевающим инструментальным сталям, но имеют более высокое содержание сплава, что увеличивает износостойкость и прокаливаемость по сравнению с водоотверждаемыми сталями.Производятся и используются два типа AISI (UNS): L2 (T61202) и L6 (T61206). Стали L1, L3, L4, L5 и L7 больше не используются из-за падения спроса.

Стали

L2 выпускаются как среднеуглеродистые (от 0,45 до 0,65 процента) и высокоуглеродистые (от 0,65 до 1,10 процента). Обе марки содержат от 0,70 до 1,20 процента хрома в качестве основного легирующего элемента. Другие легирующие элементы — ванадий, марганец и кремний. Среднеуглеродистый L2 также содержит молибден.

Сочетание прочности и ударной вязкости стали L2 обеспечивает устойчивость к разрушению и ударам.Эта сталь используется для изготовления различных лезвий, долот, штампов, шестерен, шпинделей, приводных валов и оправок.

Сталь

L6 содержит от 1,25 до 2,00% никеля в качестве основного легирующего элемента и примерно такое же количество хрома, ванадия, марганца, молибдена и кремния, что и L2.

Типичные области применения инструмента из стали L6 — пилы и ножи для деревообработки, ножницы, вырубные штампы и пуансоны. Неинструментальные приложения включают шпиндели, детали сцепления, шестерни и трещотки.

Твердость инструментальных сталей L-типа в отожженном состоянии составляет от 150 до 200 HB.

Параметры обработки для стандартных марок низколегированных инструментальных сталей в отожженном состоянии приведены в Таблице 5 на стр. 61.

Таблица 5: Параметры обработки низколегированных инструментальных сталей.

Формы для стали

Используется семь стандартных типов этих сталей AISI (UNS): P2 (T51602), P3 (T51603), P4 (T51604), P5 (T51605), P6 (T51606), P20 (T51620) и P21 (T51621). .Сталь Р1 больше не используется.

P2 — P6 имеют низкое содержание углерода, от 0,05 до 0,15 процента, и обычно поставляются с низкой твердостью, чтобы облегчить холодную втулку оттиска. (Ступица — это метод формирования полостей пресс-формы путем вдавливания основных ступиц из закаленной стали в пресс-форму, репликации формующих полостей в более мягкие пресс-формы.) Затем их науглероживают для достижения требуемых свойств поверхности для форм для литья под давлением и пресс-форм для пластмасс.

P20 (0.От 28 до 0,40 процента углерода) и P21 (от 0,18 до 0,22 процента углерода) обычно поставляются в предварительно закаленном состоянии, поэтому полость может быть обработана на станке, а пресс-форма введена непосредственно в эксплуатацию. Степень обрабатываемости сталей P2, P3 и P4 составляет от 80 до 90 процентов. Другие рейтинги обрабатываемости: 60 процентов для P5, 40 процентов для P6 и 65 процентов для P20 и P21.

Твердость в отожженном состоянии составляет от 100 до 150 HB для сталей P2, P3, P4 и P5; от 150 до 200 НВ для сталей Р6 и Р20; и от 250 до 270 НВ для стали П21.

Основные области применения сталей для форм — это изготовление форм с полостями для литья пластмасс и литье под давлением металлов, плавящихся при низких температурах, таких как сплавы олова, цинка и свинца.

Параметры обработки для стандартных марок инструментальной стали для форм в отожженном состоянии показаны в полной версии этой статьи на сайте www.ctemag.com (см. Индекс архива статей).

Инструменты для горячей обработки стали

Инструментальные стали для горячей обработки относятся к категории H-типа, обозначенной AISI.Они были разработаны, чтобы выдерживать сочетание тепла, давления и абразивного износа, связанного с операциями. Эти стали делятся на три подкатегории, как показано в Таблице 1.

Стали на основе хрома содержат от 3,00 до 5,50% хрома в качестве основного легирующего элемента. Существует шесть стандартных типов этих сталей AISI (UNS): h20 (T20810), h21 (T20811), h22 (T20812), h23 (T20813), h24 (T20814) и h29 (T20819). Стали h25 и h26 больше не используются.

Обрабатываемость составляет от 55 до 65 процентов для h21 и h22, от 45 до 55 процентов для h23 и от 60 до 70 процентов для h29.

Твердость сталей на основе хрома в отожженном состоянии составляет от 150 до 250 HB. Эти стали после закалки и отпуска имеют твердость от 325 до 375 HB.

Типичные области применения хромистых сталей для горячей обработки включают штампы для литья алюминия, цинка и магния; штампы ковочные; пуансоны, пробойники, оправки, инструменты для горячей экструзии, ножи для резки и штампы для горячей обработки.

Параметры обработки стандартных марок инструментальных сталей на основе хрома для горячей обработки в отожженном, закаленном и отпущенном состоянии приведены в полной версии этой статьи на сайте www.ctemag.com.

Что касается инструментальных сталей на основе хрома, Терри Эшли, менеджер по обучению Walter USA, Waukesha, Wis., Сказал: «В механическом цехе Walter USA мы используем сплав h23 для специальных и стандартных изделий. Наше предприятие отвечает за разработку и производство специальных изделий для дюймовых изделий, а также стандартных и специальных изделий для дюймовых сверл. Все сверла со сменными пластинами и большинство производимых нами специальных инструментов изготавливаются из стали h23. Сюда входят специальные фрезы и инструменты со встроенным коническим хвостовиком, специальные сверла и многоцелевые специальные инструменты и картриджи с отверстиями.Поворачиваем, фрезеруем, сверлим, нарезаем и шлифуем. Чаще всего мы обрабатываем его в отожженном состоянии, а затем закаливаем. Иногда мы обрабатываем его после того, как он затвердеет до 43–47 HRC. Обычно мы обрабатываем только термообработанный материал. Мы протестировали конкурентоспособные сплавы и наши собственные сплавы и остановились на следующих параметрах токарной обработки и характеристиках инструмента в нашем цехе ».

Черновое точение h23, отожженное

Скорость: 650 SFM

Подача: 0,013 ipr

ДОК: 0.От 125 дюймов до 0.200 дюймов

Вставка: CNMG 432

Марка: Tiger-tec WAK 20 (толстое покрытие из оксида алюминия, марка K20)

Геометрия: NM5

Стойкость инструмента: не менее 1 часа при резке (производство от 1 до 2 дней)

Чистовое точение h23, отожженное

Скорость: 650 SFM

Подача: от 0,005 до 0,007 IPR

Поверхность: моложе 63 rma

DOC: 0,032 дюйма (в среднем)

Пластина / геометрия: DNMG 441 NF3 и VCMT 331 PM5

Марка: Tiger-tec WPP 10 (толстое покрытие Al2O3, марка P10)

Геометрия: NF3

Стойкость инструмента: от 3 до 4 рабочих дней

Чистовое точение h23, термообработка (иногда прерывистые резания)

Скорость: 500 SFM

Корма: 0.005 до 0,007 IPR

DOC: 0,032 дюйма (в среднем)

Поверхность: моложе 63 rma

Пластина / геометрия: CNMG 432 NM6

Марка: Tiger-tec WPP 20 (толстое покрытие Al2O3, марка P15)

Срок службы инструмента: 1,5 рабочих дня

Данные о скорости резания, приведенные в таблицах 2–5, являются рекомендациями для начала. Обратите внимание, что марки твердого сплава, перечисленные под кодами ANSI и ISO, и соответствующие марки, перечисленные различными производителями, не эквивалентны.

Благодаря современным режущим инструментам с улучшенным составом покрытий и улучшенной геометрии, а также современным токарным станкам скорость резания может быть увеличена на 20-40 процентов для достижения более высокой производительности. Однако всегда следует учитывать доступную мощность станков.

Таблица 6: Параметры обработки инструментальных сталей для форм.

Таблица 7: Параметры обработки инструментальных сталей на основе хрома для горячей обработки.

Стали на основе вольфрама для горячей обработки

Исторически стали на основе вольфрама были первыми сталями для горячего инструмента. Эти стали содержат от 8,5 до 19,0 процентов вольфрама и доступны в шести стандартных типах AISI (UNS): h31 (T20821), h32 (T20822), h33 (T20823), h34 (T20824), h35 (T20825) и h36 (T20826).Сталь х30 больше не используется.

Стали на основе вольфрама обладают большей жаропрочностью, чем любая категория сталей для горячей обработки, и поэтому обладают отличной стойкостью к размягчению и промыванию штампов во время работы при повышенных температурах.

Обрабатываемость стали типа h31 составляет от 40 до 50 процентов.

Твердость жаропрочных сталей на основе вольфрама в отожженном состоянии составляет от 150 до 250 HB.

Применения этих сталей включают экструзионные фильеры для латуни, бронзы и стали; штампы для горячего прессования, волочения и горячей обжимки; ножницы и пробойники.

Стали на молибденовой основе для горячей обработки

В результате нехватки вольфрама в военное время было разработано несколько марок молибденовых сталей для горячей деформации. Свойства этих сталей были промежуточными по сравнению со сталями на основе хрома и вольфрама, но использование сталей на основе молибдена постепенно сокращалось. Доступна только сталь AISI (UNS) h52 (T20842), которая используется в качестве альтернативы инструментальным сталям на основе вольфрама с учетом стоимости. Сталь h52 содержит от 4,5 до 5,5% молибдена в качестве основного легирующего элемента.Стали h51 и h53 больше не используются.

Твердость стали на основе молибдена h52 в отожженном состоянии составляет от 150 до 250 HB.

Параметры обработки стандартных марок сталей на основе вольфрама и молибдена для горячей обработки в отожженном состоянии приведены в таблице 8.

Таблица 8: Параметры обработки инструментальных сталей на основе вольфрама и молибдена для горячей обработки.

Быстрорежущие инструментальные стали

У

HSS двойная судьба: сначала они были разработаны для изготовления режущих инструментов, но сегодня они также используются для изготовления различных деталей.

Быстрорежущие инструментальные стали делятся на подкатегории M (на основе молибдена) и T (на основе вольфрама) (Таблица 1).Обе подкатегории HSS эквивалентны по производительности; Основным преимуществом сталей на основе молибдена является их начальная стоимость, которая примерно на 40 процентов ниже, чем у сталей на основе вольфрама. Стали на основе молибдена более широко используются, чем стали на основе вольфрама.

HSS на основе молибдена

HSS на основе молибдена составляет более 95 процентов всей HSS, производимой в США. Существует 20 стандартных типов этих сталей AISI (UNS): от M1 (T11301) до M62 (T11362). Содержание молибдена колеблется от 3.От 25 до 11,00 процентов. Стали M6, M8, M15 и M45 больше не используются.

Все марки содержат умеренное количество хрома и ванадия, а 19 марок (кроме M10) содержат значительное количество вольфрама (от 1,15 до 10,50 процента). Двенадцать марок, от M30 (T11330) до M48 (T11348), содержат значительное количество кобальта (от 4,50 до 12,25 процента).

Стали с более высоким содержанием углерода и ванадия, как правило, обладают повышенной стойкостью к истиранию.

Максимальная твердость, которую можно получить для молибденовой HSS, зависит от состава.Для сталей с содержанием углерода менее 1,0 процента (M1, M2, M10, M30, M33, M34, M35 и M36) максимальная твердость составляет 65 HRC. Для материалов с содержанием углерода от 1,0 до 1,4 процента (M3, M4 и M7) максимальная твердость составляет около 66 HRC. Максимальная твердость высокоуглеродистой (1,1–1,5 процента) и высококобальтовой (4,75–12,25 процента) сталей (M41, M42, M43, M44, M46 и M48) превышает 68 HRC.

Обрабатываемость сталей M2 и M7 составляет около 60 процентов, а для других сталей M-типа — от 35 до 45 процентов.

Твердость HSS на основе молибдена в отожженном состоянии варьируется от 200 до 250 HB и от 225 до 275 HB (марки стали показаны в таблице 9), в зависимости от комбинаций легирующих элементов и их количества.

Стали

M1, M2 и M3 используются для изготовления режущих инструментов, таких как спиральные сверла, развертки и метчики.

Стали

M7 и M10 используются для вырубки и обрезки штампов, ножей, резьбонакатных штампов, протяжек и пуансонов. Режущие инструменты из молибденовой стали марки M40 демонстрируют максимальную эффективность при обработке труднообрабатываемых материалов аэрокосмического класса, таких как титан и сплавы на основе никеля.

Существует семь стандартных типов HSS на основе вольфрама AISI (UNS): T1 (T12001), T2 (T12002), T4 (T12004), T5 (T12005), T6 (T12006), T8 (T12008) и T15 (T12015). ). Содержание вольфрама колеблется от 11,75 до 21,00 процента. T3, T7 и T9 HSS больше не используются.

HSS на основе вольфрама

Стали на основе вольфрама (за исключением марок T1 и T2) содержат широкий спектр кобальта (от 4,25 до 13,00 процентов) и обладают большей твердостью в красном цвете и хорошей износостойкостью, но немного меньшей ударной вязкостью, чем марки без кобальта.

Твердость сталей на основе вольфрама в отожженном состоянии варьируется от 200 до 250 HB для марок T1, T2 и T8 и от 225 до 275 HB для марок T4, T5, T6 и T15, в зависимости от комбинаций легирующих элементов и их количества.

Применения для сталей на основе вольфрама включают фрезы, сверла, метчики, развертки, зуборезные инструменты, протяжки, штампы и штампы для горячей штамповки, штампы для вырубки, продольно-резательные станки, триммеры, штампы для прессования порошка, штампы для холодной экструзии, резьбонакатные штампы. матрицы, шариковые и роликовые подшипники, а также полотна пил.

Параметры обработки стандартных марок быстрорежущих инструментальных сталей на основе молибдена и вольфрама в отожженном состоянии приведены в таблице 9. CTE

Об авторе: Эдмунд Исаков, кандидат технических наук, консультант и писатель. Он является автором нескольких книг, в том числе «Инженерные формулы для обработки металла» (Industrial Press, 2004) и «Параметры резания для токарной обработки стали» (Industrial Press, 2009). С ним можно написать по электронной почте [email protected] или позвонить по телефону (561) 369-4063.

Таблица 9: Параметры обработки быстрорежущих инструментальных сталей на основе молибдена и вольфрама.

Сталь, углеродистая сталь и марки нержавеющей стали, доступные для обработки с ЧПУ

Закалка в воде (серия W)

Стали, упрочняемые водой, упрочняются закалкой в ​​воде и являются наиболее распространенной инструментальной сталью из-за их низкой стоимости.Они могут сохранять значительную твердость, но имеют тенденцию быть более хрупкими по сравнению с другими инструментальными сталями. При температуре около 300 ° F эти стали начинают размягчаться и, как правило, не подходят для высокотемпературных применений.

Закалка на воздухе (серия A)

Известно, что стали

с закалкой на воздухе представляют собой универсальные инструментальные стали, которые содержат большое количество хрома для уменьшения деформации во время процесса термообработки. Они обладают отличной обрабатываемостью, износостойкостью и ударной вязкостью и, как известно, представляют собой хороший баланс между инструментальными сталями серии D и серии A.

Высокоуглеродисто-хромовый (серия D)

Содержащие большое количество углерода и хрома (10-13%), инструментальные стали серии D сохраняют свою твердость примерно до 800 ° F и обычно используются в кузнечных изделиях и литье под давлением. Имея высокое содержание хрома, они иногда могут быть классифицированы как нержавеющие, однако инструментальные стали серии D имеют очень ограниченную коррозионную стойкость.

Ударопрочность (серия S)

Ударопрочные стали могут выдерживать большие объемы ударов как при высоких, так и при низких температурах, когда другие инструментальные стали могут иметь тенденцию к растрескиванию в этих условиях.Они содержат небольшое количество углерода (0,5%) и различные количества молибдена, вольфрама, хрома, кремния и марганца. Стали серии S обычно используются в битах для отбойных молотков.

Горячая обработка (серия H)

Стали для горячей обработки предназначены для резки или придания формы другим материалам при высоких температурах. Они сохраняют высокий уровень прочности и твердости при длительном воздействии повышенных температур. Они содержат небольшое количество углерода и умеренное количество других легирующих элементов.

Закалка в масле (серия O)

Сталь серии

O закаливается в масле при температуре около 1450 ° F, а затем отпускается при более низких температурах (менее 400 ° F).Обычно они используются в деревообрабатывающих инструментах, режущих инструментах и ​​ножах и могут быть закалены до твердости 66 HRC.

S7, D2, A2: Разница в свойствах инструментальной стали

20 февраля 2018

Инструментальная сталь

— незамеченные герои, косвенно затрагивающие практически все аспекты современной жизни. Многие из повседневных предметов, с которыми мы сталкиваемся, штампуются, прессуются, формируются, вытягиваются или отливаются с использованием инструментальной стали, которая должна быть более прочной, жесткой и твердой, чем предметы, которые они помогают создавать.

За прошедшие годы металлурги изменили формулы легированной стали в соответствии с конкретными потребностями или условиями работы.В результате существуют десятки типов инструментальной стали.

Особые свойства инструментальных сталей S7, D2 и A2, которые сегодня являются одними из самых популярных в промышленности и производстве, более подробно обсуждаются ниже. Однако в кодексе инструментальных сталей AISI / SAE инструментальные стали классифицируются на основе базового применения и характеристик материала.

Дополнительная информация о материалах, обработке и применении для широкого диапазона типов инструментальной стали доступна здесь.

Свойства инструментальной стали S7

Инструментальная сталь

S7 — это универсальный состав, подходящий как для холодных, так и для горячих работ. Он имеет относительно низкую концентрацию углерода по сравнению со сталями D2 и A2 (0,45 — 0,55%) и значительно меньше хрома (3,00 — 3,50%). Он отличается отличной ударопрочностью и ударопрочностью, а также хорошей устойчивостью к размягчению при высоких температурах. S7 сравнительно менее износостойкий, но очень прочный. Хорошо сопротивляется деформации при термообработке.

Это самая мягкая из сталей, сравниваемых в этой статье, с типичным диапазоном рабочей твердости от 48 до 58 HRC.Его твердость в «зоне наилучшего восприятия» составляет 54–56 HRC, а предел текучести — 235 тыс. Фунтов на квадратный дюйм при температуре 500 градусов по Фаренгейту. На этих уровнях достигается хороший баланс прочности и пластичности.

Свойства инструментальной стали

S7 делают ее предпочтительным типом для клепки, надрезания, штамповки холодной штамповки и гибки; заклепочники, бетоноломы, дюбеля, сверлильные пластины и ступицы.

Свойства инструментальной стали D2

Этот закаливаемый на воздухе состав для холодной обработки отличается очень высокими концентрациями углерода и хрома (1.40 — 1,60% и 11,00 — 13,00% соответственно). Он обладает высокой износостойкостью, а высокая концентрация хрома обеспечивает умеренную коррозионную стойкость.

D2 менее прочная, чем инструментальная сталь S7 и A2, но отличается хорошей стабильностью при термообработке. Его трудно обрабатывать и шлифовать, и он обладает средним и высоким сопротивлением размягчению при использовании при высоких температурах. D2 может достигать приблизительного диапазона твердости при отпуске между 54–61 HRC и имеет приблизительный предел текучести при сжатии от 275 до 319 фунтов на квадратный дюйм при увеличении твердости.

Инструментальная сталь

D2 часто используется для изготовления штампов для вырубки, штампов для холодной штамповки, штамповочных штампов, продольно-резательных станков, пуансонов, триммеров и штампов для накатки резьбы в случаях, когда исключительная вязкость не требуется.

Свойства инструментальной стали A2

A2 также является инструментальной сталью с закалкой на воздухе, но содержит менее половины хрома (4,75–5,50%) и немного меньше углерода (0,95–1,05%), чем D2. Он очень износостойкий и умеренно прочный. Как и D2, он невероятно устойчив к деформации во время термообработки и умеренно поддается механической обработке и шлифовке.

Популярные диапазоны твердости для A2 от 57 до 62 HRC с диапазоном предела текучести от 185 до 230 фунтов на квадратный дюйм.

Этот состав обычно используется в штампах для чеканки, экструзии, обрезки, резьбонарезных валиков и больших вырубных штампов; длинные пуансоны, валки, главные ступицы, оправки, ножи для резки, продольно-резательные станки и прецизионные инструменты.

Инструментальные стали

S7, D2 и A2 обычно подвергаются сквозной закалке в вакуумных печах для сохранения чистых и гладких профилей поверхности.

Роль термообработчика

Правильная термообработка жизненно важна для рабочих характеристик инструментальной стали.Без него критически важные промышленные инструменты, такие как штампы, формы, заготовки или ножницы, не смогли бы успешно выполнять свою повторяющуюся работу.

Мы применяем диагностический подход, когда к нам обращаются с проблемой, связанной с инструментальной сталью. Наши металлурги, хорошо разбирающиеся в S7, D2, A2 и других свойствах инструментальной стали, задают множество вопросов, в том числе:

• Для чего предназначена эта деталь?
• Каков его материальный состав?
• С какими материалами работает?
• Как часто это используется?
• Если деталь вышла из строя, как она вышла из строя?
• Какими конкретными точками данных вы можете поделиться относительно его регулярного использования или во время его сбоя?

Мы можем помочь диагностировать проблему на основе того, что мы узнали.Вам может потребоваться небольшое изменение дизайна. Возможно, вам придется использовать другую инструментальную сталь с допусками, которые лучше подходят для вашего применения. Возможно, вам придется рассмотреть альтернативные производственные процессы. В любом случае мы поможем вам.

Это потому, что наша миссия — обеспечивать высочайшее качество деталей и повышать эффективность вашей работы. Наше вводное руководство по термообработке поможет вам узнать больше о том, как мы достигаем этой цели. Если у вас есть дополнительные вопросы о том, как решить проблему с инструментальной сталью на вашем предприятии, свяжитесь с нами сейчас.

Управление рисками при термообработке: знание процесса, за которым вы боретесь

Инструментальная сталь | Металлургия для чайников

Типы инструментальных сталей

«Инструментальная сталь» относится к классу сталей, которые в металлургическом отношении очень «чисты» и находятся в строгих пределах для пропорций сплава. Ванадий, вольфрам и молибден часто добавляют в инструментальные стали, чтобы сталь сопротивлялась отжигу (размягчению) при использовании в «высокоскоростных» (высокотемпературных) применениях.Хром добавлен в очень больших количествах для защиты от коррозии («нержавеющая сталь»). Быстрорежущие стали необходимы в металлообрабатывающих инструментах (сверлах, фрезах и т. Д.), А «нержавеющие» стали могут быть экономически эффективными, поскольку они устойчивы к ржавчине во время производства, транспортировки и хранения самого инструмента.

Правильно прошедшие термообработку инструменты из быстрорежущих, нержавеющих и «хромованадиевых» сталей могут хорошо удерживать кромку при деревообработке, но из-за больших твердых частиц карбида, образующихся во время закалки, их трудно подобрать. заточены и не могут быть заточены так же остро, как лезвия из простой высокоуглеродистой стали.Наш выбор из высокоуглеродистой инструментальной стали (0,95% углерода: либо O1, либо наш «высокоуглеродистый», либо A2) предлагает самую тонкую и самую острую кромку.

Инструментальная сталь относится к разнообразным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов. Их пригодность обусловлена ​​их отличительной твердостью, устойчивостью к истиранию, их способностью удерживать режущую кромку и / или их устойчивостью к деформации при повышенных температурах (красноватость). Инструментальная сталь обычно используется в термообработанном состоянии.Многие высокоуглеродистые инструментальные стали также более устойчивы к коррозии благодаря более высокому содержанию таких элементов, как ванадий и ниобий.

Инструментальная сталь с содержанием углерода от 0,7% до 1,5% производится в тщательно контролируемых условиях для получения необходимого качества. Содержание марганца часто поддерживается низким, чтобы свести к минимуму возможность растрескивания во время закалки в воде. Тем не менее, надлежащая термообработка этих сталей важна для обеспечения надлежащих характеристик, и есть много поставщиков, которые предоставляют заготовки для инструментов, предназначенных для закалки в масле.

Инструментальные стали

производятся различных марок для различных областей применения. Выбор сплава зависит, помимо прочего, от того, нужна ли острая режущая кромка, как в штампах, или от того, должен ли инструмент выдерживать ударные нагрузки и условия эксплуатации, с которыми сталкиваются такие ручные инструменты, как топоры, кирки и карьерные орудия. В общем, краевая температура при ожидаемом использовании является важным фактором, определяющим как состав, так и требуемую термообработку. Углерод с более высоким содержанием углерода обычно используется в таких областях, как штамповочные штампы, металлорежущие инструменты и т. Д.

Инструментальная сталь

также используется для специальных применений, таких как литье под давлением, поскольку устойчивость к истиранию является важным критерием для пресс-формы, которая будет использоваться для производства сотен тысяч деталей.

Водоотверждаемые типы

Инструментальная сталь

W-типа получила свое название из-за ее определяющего свойства — закалки в воде. Сталь марки W по сути является высокоуглеродистой простой углеродистой сталью. Этот тип инструментальной стали является наиболее часто используемой инструментальной сталью из-за ее низкой стоимости по сравнению с другими инструментальными сталями.Они хорошо подходят для небольших деталей и приложений, где не встречаются высокие температуры; выше 150 ° C (302 ° F) он начинает заметно смягчаться. Закаливаемость низкая, поэтому инструментальные стали марки W необходимо закаливать в воде. Эти стали могут достигать высокой твердости (выше HRC 66) и довольно хрупки по сравнению с другими инструментальными сталями. Стали W все еще продаются, особенно для пружин, но они гораздо менее широко используются, чем в 19-м и начале 20-го веков. Отчасти это связано с тем, что стали W деформируются и растрескиваются при закалке гораздо больше, чем стали, закаленные в масле или закаленные на воздухе.

Прочность инструментальных сталей W-типа повышается за счет легирования марганцем, кремнием и молибденом. До 0,20% ванадия используется для сохранения мелких размеров зерен при термообработке

Типичные области применения различных углеродных составов:

• Углерод 0,60–0,75%: детали машин, долота, установочные винты; Свойства включают среднюю твердость с хорошей прочностью и ударопрочностью.
• Углерод 0,76–0,90%: штампы, молотки и санки.
• 0.91–1,10% углерода: инструменты общего назначения, требующие хорошего баланса износостойкости и прочности, такие как рашпили, сверла, фрезы и режущие лезвия.
• 1,11–1,30% углерода: напильники, небольшие сверла, токарные инструменты, лезвия для бритв и другие легкие области применения, где требуется повышенная износостойкость без большой прочности. Сталь с содержанием углерода около 0,8% становится такой же твердой, как сталь с большим содержанием углерода, но частицы свободного карбида железа в 1% или 1,25% углеродистой стали позволяют ей лучше удерживать кромку.Однако тонкая кромка, вероятно, ржавеет быстрее, чем стирается, если ее использовать для резки кислых или соленых материалов.

Типы холодной обработки

Эти инструментальные стали используются для обработки больших деталей или деталей, требующих минимальной деформации во время закалки. Использование закалки в масле и закалки на воздухе помогает уменьшить деформацию, в отличие от более высоких напряжений, вызванных более быстрой закалкой в ​​воде. В этих сталях используется больше легирующих элементов, чем в сталях, упрочняемых водой. Эти сплавы повышают прокаливаемость сталей и, следовательно, требуют менее строгого процесса закалки.Эти стали также менее склонны к растрескиванию и часто используются для изготовления лезвий ножей.

Масляные закалки (О1)

Состав: 0,90% C, 1,0–1,4% Mn, 0,50% Cr, 0,50% Ni, 0,50% W. Это очень хорошая сталь для холодной обработки, а также очень хорошие ножи. Его можно затвердеть примерно до 57-61 HRC.

Типы закалки на воздухе (A1, A2, A3 и т. Д.)

Первой инструментальной сталью с закалкой на воздухе была сталь Mushet, которая в то время была известна как сталь с закалкой на воздухе. Современные закаливаемые на воздухе стали характеризуются низким уровнем деформации при термообработке из-за высокого содержания хрома.Они также затвердевают на воздухе, поскольку содержат меньше легирующих добавок, чем марки, закаленные в масле. Их обрабатываемость хороша для инструментальных сталей, и они обладают балансом износостойкости и ударной вязкости (то есть между классами D- и ударопрочностью).

Тип D

Инструментальная сталь

типа D содержит от 10% до 18% хрома. Эти стали сохраняют свою твердость до температуры 425 ° C (797 ° F). Обычно инструментальные стали этой марки применяются для штамповки штампов, штампов для литья под давлением и штампов для волочения.Из-за высокого содержания хрома некоторые марки инструментальной стали класса D часто считаются нержавеющими или полу нержавеющими инструментальными сталями. Однако их коррозионная стойкость была очень ограниченной из-за выделения большого количества хрома и углерода в виде карбидов.

Ударопрочные типы

Инструментальная сталь

типа S разработана для устойчивости к ударам как при низких, так и при высоких температурах. Для достижения необходимой прочности требуется низкое содержание углерода (примерно 0,5% углерода). Карбидообразующие сплавы обеспечивают необходимую стойкость к истиранию, прокаливаемость и характеристики горячей обработки.Это семейство сталей демонстрирует очень высокую ударную вязкость и относительно низкую стойкость к истиранию, она может достигать относительно высокой твердости (HRC 58/60). Этот тип стали используется в таких устройствах, как биты для отбойных молотков. В США прочность обычно составляет от 1 до 2% кремния и 0,5–1% молибдена. В Европе ударные стали часто содержат 0,5–6% углерода и около 3% никеля. От 1,75% до 2,75% никель все еще используется в некоторых ударопрочных и высокопрочных низколегированных сталях (HSLA), таких как L6, 4340 и шведская пильная сталь, но это дорого.

Высокоскоростные типы

Инструментальные стали

типа T и M используются для режущих инструментов, прочность и твердость которых должны сохраняться при температурах до или выше 760 ° C (1400 ° F). Инструментальные стали M-типа были разработаны для уменьшения количества необходимого вольфрама и хрома. T1 (также известный как 18-4-1) — распространенный сплав Т-типа. В его составе 0,7% углерода, 18% вольфрама, 4% хрома и 1% ванадия. M2 — распространенный сплав M-типа.

Типы горячей обработки

Инструментальная сталь

H-типа была разработана для обеспечения прочности и твердости при длительном воздействии повышенных температур.Во всех этих инструментальных сталях используется значительное количество карбидообразующих сплавов. от h2 до h29 основаны на содержании хрома 5%; от h30 до h49 основаны на содержании вольфрама 9–18% и содержании хрома 3–4%; от h50 до H59 на основе молибдена.

Типы специального назначения

• Инструментальная сталь P-типа является сокращенной для сталей для форм для пластмасс. Они разработаны с учетом требований, предъявляемых к штампам для литья под давлением цинка и пластмассовых форм.

Инструментальная сталь

• L — это сокращение от низколегированной инструментальной стали специального назначения.L6 чрезвычайно крутой.

Инструментальная сталь

• F закалена в воде и значительно более устойчива к износу, чем инструментальная сталь W-типа.

Связанная публикация

• Нержавеющая сталь Эта стойкость к атакам обусловлена ​​естественной оксидной пленкой с высоким содержанием хрома, образующейся на поверхности стали.
• Что такое нержавеющая сталь? Нержавеющая сталь — это название группы коррозионно-стойких и жаропрочных сталей. Их замечательное res…
• Классификация сталей Невозможно определить точное количество стальных составов и других вариаций, которые существуют в настоящее время, альт …
• Сплавы кобальта Кобальт полезен в приложениях, в которых используются его магнитные свойства, коррозионная стойкость , износостойкость и / или …
• Что такое углеродистая сталь? Углеродистая сталь, также называемая гладкоуглеродистой сталью, представляет собой металлический сплав, состоящий из комбинации двух элементов, железа и углерода, где…

Тигельная инструментальная сталь и специальные сплавы Общая информация