Характеристика инструментальных сталей: виды, свойства, применение

Во всех технологиях металлообработки используется рабочий инструмент – металлорежущий или для пластического деформирования. Для его изготовления используют инструментальные стали. К ним относят углеродистые и легированные стали, отличающиеся повышенной твёрдостью, износостойкостью, высокой ударной вязкостью, а также сопротивлением тепловому разупрочнению и устойчивостью к деформации при повышенных температурах (красноломкостью).

Сферы применения

Использование таких сталей особенно заметно в машино- и приборостроении, характеризуются тем, что их эксплуатационные показатели должны быть выше аналогичных для материалов, которые ими обрабатываются.

По областям применения различают инструментальные стали:

  • Для холодной обработки.
  • Для горячей обработки.
  • Ударопрочные.
  • Повышенной износостойкости.
  • Специального назначения.
  • Отдельно выделяют материалы для режущего инструмента, непрерывных (прокатка, волочение, экструдирование) и периодических (резка, штамповка, вытяжка, гибка, формовка, выдавливание) операций обработки давлением. Они применяются соответственно в механических и штамповочных производствах.

    Требования к инструментальным материалам

    Подразделяются на требования по химическому составу и требования по режимам термообработки.

    Металлургические характеристики различных составов чрезвычайно сложны. Но в основном они представляют собой средне- и высокоуглеродистые стали с определенными легирующими элементами, добавленными в различных количествах для обеспечения особых характеристик.

    Содержание углерода в рассматриваемых материалах должно быть не ниже 0,3…0,5%; это важно для повышения твердости и износостойкости. В то же время в химсостав часто добавляют определённые легирующие элементы, обеспечивающие:

    • Рост показателей ударной вязкости или прочности;
    • Сохранение размера и формы инструмента во время его термической обработки;
    • Повышение твёрдости и/или износостойкости.

    Инструментальные стали, применение которых обусловлено наличием определённых легирующих элементов, обычно содержат:

    • Хром — приводит к интенсивному увеличению твердости после термообработки, способствует росту износостойкости.
    • Кобальт — используется в быстрорежущих сталях, увеличивает красноломкость при высоких рабочих температурах.
    • Марганец — при использовании в небольших количествах способствует приданию стойкости, лучше фиксирует форму изделия после термообработки, снижает температуру закалки.
    • Молибден — увеличивает глубину закалённого слоя, снижает температуру закалки, повышает износостойкость.
    • Никель – повышает прочность, износо- и окалиностойкость.
    • Вольфрам – увеличивает износостойкость и твёрдость.
    • Ванадий — повышает ударную вязкость и уменьшает размер зерна.

    Характеристика инструментальных сталей: виды, свойства, применение

    В обоснованных случаях в химсостав вводится также небольшое количество кремния (повышает твёрдость), серы (улучшает способность к обработке резанием), бора (увеличивает пластичность при знакопеременных нагрузках) и ряда других химических элементов.

    Классификация материалов

    Предыдущая
    МатериаловедениеВиды и свойства улучшаемых сталей
    Помогли? Поставьте оценку, пожалуйста.
    Плохо
    0
    Хорошо
    0
    Супер
    0
    Спринт-Олимпик.ру
    Мы в ВК, подпишись на нас!

    Подпишись на нашу группу в ВКонтакте, чтобы быть в курсе выхода нового материала...

    Вступить
    ×