Что такое инструментальная сталь

Инструментальные стали: классификация AISI

По стандартизации Американского института чугуна и стали (AISI) инструментальные стали подразделяет на следующие основные серии:1) стали «W» — углеродистые, с закалкой в воде;2) стали «L» — низколегированные;3) стали «S» — ударостойкие;4) стали «О» — с закалкой в масле;5) стали «А» — с закалкой на воздухе;6) стали «D» — высокоуглеродистые, высокохромистые;7) стали «Н» — с высокой твердостью, теплостойкие;8) стали «М» — быстрорежущие легированные молибденом;

9) стали «Т» — быстрорежущие легированные вольфрамом.

Американские инструментальные стали (AISI)

Каждый из этих типов инструментальных сталей подразделяется далее на конкретные стали. В обозначении стали к букве добавляется цифра, например, W2. Каждая такая серия сталей включает до десятки, иногда больше, различных сталей. Например, серия W включает стали от W1 до W7. В таблице 1 для ясности классификации представлены по 1-2 представителя всех серий инструментальных сталей со средним химическим составом.

Таблица 1 – Классификация AISI инструментальных сталей (средний химический состав)

инструментальных сталей по износостойкости, вязкости и теплостойкости

Наиболее важными свойствами инструментальных сталей считаются износостойкость, вязкость и теплостойкость. В таблице 2 приведены рейтинги этих трех основных свойств для каждой из сталей, указанных в таблице 1. Этот рейтинг представляет собой число от 1 до 10: число 10 обозначает самый высокий рейтинг.

Таблица 2 – износостойкости, вязкости и теплостойкости инструментальных сталей

В общем случае основные «рычаги» достижения высокого уровня трех основных свойств инструментальных сталей сводятся к следующему:1) выше износостойкость – больше карбидов;2) выше вязкость – ниже содержание углерода;

3) выше теплостойкость – больше легированных карбидов.

Инструментальные стали серии «W»

Буква «W» обозначает закалку водой (water). Эти стали аналогичны обыкновенным углеродистым сталям и имеют очень низкую закаливаемость. Как показано в таблице 2, вязкость этой стали повышается, если сталь получает поверхностную закалку.

Это значит, что сталь закаливают со скоростью, которая обеспечивает образование мартенсита только вблизи поверхности, позволяя сердцевине оставаться не упрочненной и поэтому вязкой. Низкая теплостойкость по сравнению с другими сталями объясняется тем, что другие стали содержат легированные карбиды, такие как M3C, а не обычные Fe3C.

Легированные карбиды сопротивляются укрупнению и растворяются при высоких температурах, что и дает сталям повышенную теплостойкость.

В последнем столбце таблицы 1 указано суммарное содержание легирующих элементов в стали. Это суммарное содержание легирующих элементов при движении по таблице сверху вниз возрастает. А это означает, что объемная доля карбидов тоже увеличивается.

Инструментальные стали серии «L»

Буква «L» досталась этой серии от слова «low» — все эти стали являются низколегированными и похожи на обычные низколегированные стали. Например, по существу сталь L6 очень близка к стали 4340 с содержанием углерода от 0,4 до 0,7 %.

Инструментальные стали серии «S»

Буква «S» у этих сталей от слова «shock» — удар, так как все они являются ударостойкими. Высокая вязкость, которая необходима для ударостойкости, достигается снижением содержания углерода в этих сталях до весьма низкого уровня. Однако это же является причиной низкой изностойкости и теплостойкости, характерных для этих сталей.

Инструментальные стали серии «O»

Буква «О»  в обозначении этих сталей от слова «oil» — масло, так как все они получают закалку охлаждением в масле. Ключевые легирующие элементы в таблице 1 выделены зеленым цветом. В сталях серии «О» — это марганец и ванадий. Эти элементы дают сталям «О» повышенную закаливаемость по сравнению со сталями серии «W», что позволяет им получать закалку при охлаждении в масле.

Инструментальные стали серии «А»

Буква «А» обозначает закалку на воздухе (air). Закаливаемость этих сталей улучшена до такой степени, что они способных закаливаться при охлаждении на воздухе. Ключевыми легирующим элементами, которые обеспечивают высокую закаливаемость, являются хром и молибден.

Инструментальные стали серии «D»

Эти стали называют высокоуглеродистыми и высокохромистыми. Стали способны закаливаться на воздухе. Как видно в таблице 2, комбинация высокого содержания углерода с высоким содержанием легирующих элементов обеспечивает высокую износостойкость, довольно высокую теплостойкость, но весьма низкую вязкость.

Инструментальные стали серии «Н»

Буква «Н» обозначает здесь «hot hardness» — сохранение твердости при повышенных температурах, теплостойкость. Из этих сталей обычно изготавливают матрицы и другой прессовый инструмент для горячего прессования алюминия и его сплавов. Комбинация низкого содержания углерода и довольно высокое содержание легирующих элементов дает хорошую вязкость и теплостойкость, но весьма умеренную износостойкость.

Инструментальные стали серий «M» и «Т»

Буквы «М» и «Т» обозначают молибден и вольфрам (tungsten) в этих быстрорежущих сталях. Оба карбида этих элементов являются стабильными до весьма высоких температур.

Поэтому высокий уровень этих легирующих элементов дает большую объемную долю карбидов в этих сталях. Это обеспечивает им хорошую износостойкость и теплостойкость, но слабую вязкость.

Высокоуглеродистая сталь Т15 дает пример разработки инструментальной стали для максимального уровня износостойкости и теплостойкости в ущерб вязкости.

Источник: http://otlivka.info/articles/%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86/

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

ТОП 10:

2. МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ ПО РОССИЙСКИМ СТАНДАРТАМ2.1. Маркировка конструкционных сталейКонструкционные углеродистые стали. Углеродистые конструкционные стали по применению относят к сталям общего назначения. Их выпускают обыкновенного качества и качественные, маркировка которых различается. Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества маркируют сочетанием букв «Ст» и цифрой (от О до 6): СтО, Ст1, Ст2,,Ст6. Степень раскисления указывают путем добавления спокойных сталях букв «сп», в полуспокойных — «ПС», в кипящих «кп». Например, СтЗсп, Ст4пс, Ст1кп. Спокойными и полуспокойпроизводят Ст1-Ст6, кипящими Ст1-Ст4. Сталь СтО по степени раскисления не разделяют. Цифра в марке стали обозначает условный номер. С повышением условного номера марки стали возрастает содержание углерода (от 0,06% до 0,49%), концентрация марганца (от 0,25% до 0,8%), соответственно растет предел прочности (Ов), предел текучести (ао.2) и снижается пластичность (5,ф). Производят также стали с повышенным содержанием марганца (до 1,1%), например, СтЗГпс.Для сталей обыкновенного качества марки, химический состав и степень раскисления при выплавке регламентирует ГОСТ 380-94, механические свойства — ГОСТ 535-88. Углеродистые качественные стали производят с гарантированным химическим составом и механическими свойствами (ГОСТ 1050-88). Маркируют их двузначными числами; 08, 10, 15, 20,,85, 5 обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях про­цента. Например, сталь 10 содержит -0,1 %С, сталь 45 — в среднем 0,45%С. Как правило, эти стали содержат не более 0,8-0,85%С. Спокойные стали маркируют без индекса, полуспокойные и ки­пящие с индексом «ПС» или «кп» соответственно. Кипящими производят стали 08кп,10кп, 15кп, 20кп, полуспокойными — 08пс, Юпс, 15пс, 20пс. В отличие от спокойных, кипящие стали практически не содержат кремния (не более 0,03%), в полуспокойных его количест­во ограничено 0,05-0,17%.Конструкционные легированные стали. Легированные стали производят и поставляют качественными и высококачественными. По применению легированные стали могут быть как общего, так и специального назначения. Эта группа сталей наиболее многочисленна, их маркировка регламентируется в соответствии с ГОСТ 4543-88. Для маркировки легированных сталей принята буквенноцифровая система, по которой можно определить их химический состав. Число в начале марки показывает содержание углерода в сотых долях процента. Буквенные обозначения соответствуют тому или иному легирующему элементу (табл. 1), а число, стоящее после буквы, указывает на примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если число после буквы отсутствует, то концентрация данного легирующего элемента меньше или около 1-1,5%. Например, сталь 20ХНЗ в среднем содержит 0,2%С, до 1,5%Сг, 3%М|, сталь 08Х18Т — содержит 0,08%С, 18%Сг и менее 1,5%Т|. Следует помнить, что такие элементы как марганец и кремний могут быть в стали как полезными примесями, так и легирующими элементами. Если содержание Мп не превышает 0,8%, а 31 — 0,37%, то они являются примесями и в марке стали не указываются. Для обозначения высококачественных сталей, содержащих пониженное количество вредных примесей по сравнению с качественными, используется буква «А», помещенная в конце марки стали, например, 12Х2Н4А.2.2. Маркировка инструментальных сталейИнструментальные углеродистые стали. Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435-90) производят качественными У7, У8, У9,,У13 и высококачественными У7А, УЗА, У9А,,У13А. Буква «У» в марке показывает, что сталь углеродистая, а число указывает среднее содержание углерода в десятых процента. Например, сталь УЗ содержит 0,8%С, а сталь У12 -1,2%С. Инструментальные стали, как правило, высокоуглеродистые (углерода >0,7%). Инструментальные легированные стали. Маркировка инструментальных легированных сталей, как и конструкционных, состоит из сочетания цифр и букв, показывающих химический состав стали. Первая цифра показывает среднее содержание углерода в десятых долях процента, если его содержание менее 1%. Если со­держание углерода больше или равно 1%, то цифра отсутствует. Буквы обозначают легирующие элементы (см. табл.1), а следующие за ними цифры — содержание соответствующего легирующего эле­мента в целых процентах. Например, сталь 9ХС содержит 0,9%С, до 1,5%Сг и до 1,5%3|, в стали ХВГ содержится 1-1,5%С, по 1-1,5% хрома, вольфрама и марганца. Марка быстрорежущих сталей начинается с буквы «Р», под которой подразумевают наличие в среднем 0,8%углерода, 4,2% хрома и 1-2% ванадия. Следующее за буквой число указывает среднее содержание главного легирующего элемента быстрорежущей стали — вольфрама (в процентах). Среднее содержание молибдена (в процентах) в стали обозначается цифрой после буквы «М», кобальта — цифрой за буквой «К», ванадия — цифрой после буквы «Ф» и т.д. Например Р18, Р6М5, Р9М4К8. Так, в последней стали помимо С, Сг и V содержится 9% \Л/, 4%Мо, 8%Со.2.Теоретическая и реальная прочность кристаллических материалов.Билет №7. 

infopedia.su

Тема 6. Конструкционные и инструментальные стали

Классификация и назначение конструкционных сталей. Углеродистые качественные и обыкновенного качества стали. Легированные конструкционные стали. Цементуемые и улучшаемые стали, их свойства и применение. Рессорно-пружинные и шарико — подшипниковые стали. Стали повышенной обрабатываемости резанием. Стали для зубчатых колес, валов, деталей ходовой части и тормозной системы. Высоколегированные коррозионностойкие, жаропрочные и окалиностойкие стали.Классификация и маркировка инструментальных сталей. Стали для режущего, штампового, медицинского и измерительного инструмента. Твердые сплавы, их свойства и назначение. Термическая обработка инструмента. Выбор марок сталей для инструмента с учетом условий эксплуатации.Методические указания.Конструкционные стали – это сплавы предназначенные для изготовления деталей машин и изделий строительной индустрии. Кроме того, к этой группе относятся и стали со специальными свойствами – износостойкие, коррозионно-стойкие, жаропрочные, пружинные и т.д.Углеродистые стали обыкновенного качества изготавливают марок Ст.0, Ст.1,¸ Ст.6. в соответствии с ГОСТ 380-71. Такие стали, в основном, применяют в строительстве, так как они обладают хорошей свариваемостью и достаточной прочностью.Качественные углеродистые (ГОСТ 1050-74) и легированные (ГОСТ 4543-71) стали, применяют в машиностроении и других видах промышленности. Стали этого класса подвергают термической и химико-термической обработке для придания изделиям требуемых физико-механических свойств. Наличие легирующих элементов (до10%) в стали, обеспечивает высокие показатели прочности и пластичности и дает возможность их применения для высоконагруженных деталей машин. Высоколегированные стали (содержание легирующих элементов более 10%) имеют специальное назначение – коррозионно-стойкие, окалиностойкие, немагнитные и т.д.Для улучшения обрабатываемости резанием в сталь дополнительно вводят серу, селен, свинец и кальций. серы и свинца до 0,3%, селена и кальция до 0,05% позволяет повысить стойкость режущего инструмента в 2 раза, но их наличие снижают свойства стали. Поэтому применение таких сталей не рекомендуется для деталей работающих в сложно — напряженном состоянии.Повышение устойчивости стали против коррозии, достигается за счет введения в нее хрома, который образует плотную окисную пленку на поверхности типа Cr2O3. К этой группе относятся стали с содержанием хрома более 12%.Инструментальные стали имеют высокую твердость, износостойкость и прочность. Они используются для режущего инструмента, штампов холодного и горячего деформирования, измерительных инструментов различных размеров и форм. Стали для режущего и штампового инструмента должны обладать теплостойкостью, то есть сохранять высокую твердость и прочность при нагреве до высоких температур. В связи с этим различают нетеплостойкие, полутеплостойкие и теплостойкие стали. Для инструмента подвергаемого нагреву до 200оС в эксплуатации применяют углеродистые, и низколегированные марки стали – У8, У10, У13, 9ХС, 11Х и т.д.Полутеплостойкие стали, преимущественно используют для штампов горячего деформирования, рабочая кромка которого нагревается до 400-500ОС. Это стали легированные хромом, молибденом, вольфрамом и ванадием типа 4Х5МФС, 3Х3ВМФ, 5ХНМ, 5ХНВ и т.д.При нагреве инструмента в процессе работы до 600-800оС для его изготовления рекомендуются быстрорежущие стали типа Р9, Р18, Р6М5К5 и др. Главный легирующий элемент таких сталей – вольфрам, который образует стойкий карбид.Свойства инструментальных сталей достигаются за счет термической обработки закалки и отпуска.Литература: [1, 252-313; 3, 364-508; 6, 73-135; 6, 143-174].Вопросы для самопроверки.1. Можно ли кипящую сталь применять для изделий работающих при температурах ниже –40оС?2. Чем объяснить хорошую обрабатываемость резанием стали легированной S, Pb,Ca?3. Каким требованиям должна обладать сталь для холодной штамповки?4. Какую термическую обработку проходят стали 40ХН, 40Х, 38ХМЮА, 42ХМФА?5. Какие стали, применяют для работы в окислительных и других агрессивных средах?6. Назовите марки сталей для пружин, рессор и подшипников? Каким видам термической обработки они подвергаются?7. Какие достоинства и недостатки имеют углеродистые стали для режущего инструмента?8. Укажите, стали для штампов холодного и горячего деформирования. Рассмотрите термическую обработку и получаемые свойства этими сталями.9. Какие требования предъявляются к сталям для измерительного инструмента и укажите пути достижения стабильности структуры и свойств при эксплуатации?  infopedia.su

Конструкционные и инструментальные углеродистые стали. Маркировка, применение

Источник: https://pellete.ru/stal/instrumentalnye-i-konstrukcionnye-stali.html

Характеристики и марки инструментальных сталей

Износостойкие инструменты и детали, к прочности которых предъявляются повышенные требования, предполагают использование инструментальных сталей, имеющих ряд важных отличий от конструкционных сталей.

Круглые заготовки инструментальной стали

Сферы применения инструментальных сталей

Инструментальная сталь представляет собой сплав, содержание углерода в котором составляет не менее 0,7%. Ее структура при этом может быть доэвтектоидной, ледебуритной или заэвтектоидной.

Инструментальные стали с различной структурой отличаются наличием вторичных карбидов. В сплавах с доэвтектоидной структурой вторичных карбидов нет.

Между тем, в каждой из таких структур карбиды в обязательном порядке присутствуют: они образуются при эвтектоидных модификациях либо являются результатом распада мартенсита.

Схема-классификация инструментальных материалов

В современной промышленности инструментальные стали нашли широкое применение. Их используют для производства:

• рабочих деталей штампов, работающих по принципу холодного и горячего деформирования;
• высокоточных изделий;
• режущего инструмента;
• измерительных приборов;
• литейных прессформ, которые работают под давлением.

В зависимости от области применения инструментальных сталей к ним предъявляются определенные требования. Однако существуют общие для всех марок критерии соответствия:

• достаточный уровень вязкости (особенно актуальна эта характеристика для деталей, подвергающихся в ходе эксплуатации ударам);
• высокая прочность;
• износостойкость;
• высокий уровень твердости.

Варианты применения инструментальных сталей (на примере углеродистой)

НаименованиеМарка сталиПрименение

Углеродистая инструментальная	У7У7А	Молотки, керны, отвертки, зубила, кузнечный инструмент, косы
Углеродистая инструментальная	У8У8А	Ножницы, ножи рубильных машин, ручной столярный инструмент, рамные пилы
Углеродистая инструментальная, высокой твердости	У10У10А	Сверла, фрезы малого диаметра, ленточные пилы, развертки
Углеродистая инструментальная, повышенной твердости	У12У13	Токарные резцы по дереву, ножовочные полотна по металлу, надфили, напильники, граверный инструмент

Марки сплавов, предназначенных для применения в условиях холодной деформации, должны ко всему прочему обладать гладкой рабочей частью, способностью сохранять размеры и форму, а также отличаться пределом текучести и упругости. А инструментальная сталь, пригодная для работы в условиях горячей деформации, должна обладать высокой теплопроводностью, противостоять отпуску и быть устойчивой к температурным колебаниям. Особым требованиям должны соответствовать и марки сталей, используемых для производства режущего инструмента.

Требования к инструментальным сталям

Ко всем углеродистым инструментальным сталям предъявляются такие требования, как:

• хорошая обрабатываемость методом резки металла;
• низкая чувствительность к перегреву;
• низкая восприимчивость к процессам прилипания и приваривания к обрабатываемым деталям;
• хорошая шлифуемость;
• восприимчивость к прокаливанию;
• пластичность в горячем состоянии;
• способность противостоять обезуглероживанию;
• устойчивость к образованию трещин.

Виды инструментальных сталей

Все марки сталей для производства инструментов подразделяют на 5 основных групп.

Теплостойкие и вязкие

Как правило, это за- и доэвтектоидные стали, которые содержат в своем составе молибден, вольфрам и хром. углерода в таких легированных инструментальных сталях соответствует средним и низким значениям.

Высокотвердые и вязкие, нетеплостойкие

Такие сплавы отличает низкое содержание легированных элементов и среднее — углерода. Они также характеризуются невысокой прокаливаемостью.

Высокотвердые, теплостойкие и износостойкие

К таким маркам относятся быстрорежущие легированные стали (содержание легирующих элементов в них очень велико), а также сплавы с ледебуритной структурой, содержащие в своем составе более 3% углерода.

Износостойкие, высокотвердые и средней теплостойкости

Это стали с заэвтектоидной и ледебуритной структурой, в состав которых входит 2-3% углерода и от 5 до 12% хрома.

Высокотвердые и нетеплостойкие

Состав таких инструментальных сталей с заэвтектоидной структурой либо вообще не содержит легированных элементов, либо содержит их в незначительных количествах. Уровень твердости таких сплавов обеспечивается большим количеством углерода в их составе.

Классификация инструментальной стали в виде схемы

Важным параметром инструментальных сталей является уровень их твердости. Как правило, высокотвердые стали нежелательно применять для производства инструмента, который в процессе эксплуатации подвергается ударным нагрузкам. Объясняется это тем, что такие сплавы обладают невысокой вязкостью и значительной хрупкостью, что может привести к поломке инструмента, который из них изготовлен.

По уровню твердости можно выделить две категории инструментальных сталей:

• с высоким уровнем вязкости (содержание углерода в пределах 0,4-0,7%);
• с высокой износостойкостью и твердостью (углерода в них содержится больше: 0,7-1,5%).

Деталь гидромолота из высокотвердой стали

Классифицируют марки сталей и по степени их прокаливаемости. По данному критерию различают легированные стали с повышенной (возможный диаметр прокаливания 80-100 мм), высокой (50-80 мм) и низкой (10-25 мм) прокаливаемостью.

О маркировке инструментальных сталей

Для определения вида инструментальной стали требуется знание маркировки, которая включает в себя как буквенные, так и цифровые обозначения. Разобраться в этом несложно. Очень часто в маркировке сплавов встречается буква «У».

Она означает, что перед вами углеродистая сталь. Цифры, идущие следом за такой буквой, говорят о содержании углерода в сплаве, исчисляемом в десятых долях процента.

Встречается в маркировке углеродистых инструментальных сталей и буква «А», указывающая на то, что сплав относится к высококачественным.

Маркировка инструментальной стали (на примере углеродистой) с указанием содержания дополнительных элементов

Большую категорию инструментальных сталей составляют быстрорежущие сплавы, которые обозначаются буквой «Р». После этой буквы следуют цифры, по которым можно определить содержание основного легирующего элемента для сталей данной категории — вольфрама.

остальных элементов в составе быстрорежущих легированных сталей (молибдена, ванадия и кобальта) определяется по цифрам, следующим за соответствующими буквами в их маркировке — «М», «Ф» и «К». В состав быстрорежущих сплавов в обязательном порядке входит и хром, но его количество определяют по умолчанию — не более 4%.

Очень часто маркировка инструментальных сталей начинается с цифры (к примеру, 9ХС, 9Х, 6ХГВ), которая указывает на содержание (в десятых долях) в их составе углерода, если оно не превышает 1%. В том случае, если углерода в составе сплава содержится около 1%, то цифра в начале их маркировки не ставится вообще. На содержание остальных элементов (в целых долях) указывают цифры, которые стоят в маркировке за буквами, обозначающими соответствующий легирующий элемент.

Закалка и отпуск углеродистых инструментальных сталей

В ГОСТе 1435 оговаривается как состав углеродистых сталей, так и их основные характеристики. углерода в таких сплавах (что можно определить по их марке) составляет от 0,65 до 1,35%.

Для того чтобы получить оптимальную структуру и требуемую твердость, перед началом производства инструмента эти сплавы подвергают отжигу. При этом для инструментальных сталей с заэфтектоидной структурой выполняется отжиг сферодизирующего типа.

Проводимая по такой технологии термообработка приводит к появлению цементита зернистой формы. А получить зерна требуемого размера позволяет скорость охлаждения, которую можно легко регулировать.

Производственный процесс закалки стали

После того, как инструмент будет изготовлен, инструментальная сталь подвергается закалке и последующему отпуску. Это дает возможность получить материал требуемой твердости. Регулировать твердость готового инструмента также достаточно легко, это достигается путем выбора определенной температуры для проведения операции отпуска.

Так, для инструментов, подвергающихся в процессе эксплуатации систематическим ударным нагрузкам, оптимальной является твердость от 56 до 58 HRC, которую получают, проводя отпуск при температуре 290 градусов Цельсия. Самые строгие требования предъявляют к твердости плашек, граверных приспособлений, напильников (62-64 единицы по шкале HRC). Достигается она при помощи выполнения отпуска при температуре от 150 до 200 градусов Цельсия.

Закалка увеличивает твердость углеродистых сталей по той причине, что именно с ее помощью удается получить оптимальную структуру сплава железа и углерода. Варианты такой структуры:

• карбиды с мартенситом;
• только мартенсит.

Инструментальная штамповая сталь

Изделия из металла, получаемые методом деформирования, могут обрабатываться в нагретом и холодном состоянии. Соответственно, и штампы, с помощью которых обрабатываются такие детали, бывают холодно- и горячедеформированными. Естественно, что для производства штампов разных типов требуется использование различных марок инструментальной стали.

Так, для штампов холоднодеформированного типа и небольшой толщины (до 25 мм) применяют углеродистые стали У10, У11 и У12.

Твердость сплавов данных марок находится в пределах от 57 до 59 единиц по HRC, они отличаются достаточной вязкостью, хорошим уровнем сопротивления деформациям пластического характера, способностью противостоять износу в процессе эксплуатации.

Для более габаритного инструмента (толщина больше 25 мм), испытывающего в процессе эксплуатации более значительные нагрузки, применяют стали с повышенным содержанием хрома (Х9, Х, Х6ВФ).

Инструментальная штамповая сталь на складе

Изделия, регулярно испытывающие в процессе своей эксплуатации ударные нагрузки, должны отличаться высокой вязкостью (например, 4ХС4 и 5ХНМ). Чтобы обеспечить выполнение этого требования, в производстве используют легированные стали, состав которых обогащен специальными элементами, а уровень содержания углерода значительно снижен. Кроме того, необходима специальная термообработка таких инструментальных сталей.

Горячедеформированные штампы в процессе своей эксплуатации подвергаются не только значительным механическим, но и термическим нагрузкам. Естественно, что к инструментальным сталям для производства этих штампов (например, 5ХНМ и 4ХСМФ) предъявляются особые требования, такие как:

• повышенная устойчивость к трещинообразованию в условиях постоянного нагрева и охлаждения инструмента;
• высокий уровень теплопроводности и прокаливаемости;
• устойчивость к образованию окалины.

Источник: http://met-all.org/stal/harakteristiki-i-marki-instrumentalnyh-stalej.html

Сталь D2 для ножей, плюсы и минусы, характеристики, обработка

Для изготовления режущего инструмента применяют различные сплавы. Наибольшей популярностью пользуется сталь для ножей D2, плюсы и минусы которой вызывают много споров. Одни специалисты утверждают, что это лучший вариант, другие не видят в ней ничего особенного и считают, что ее стоимость искусственно завышена. Именно поэтому при выборе идеального изделия следует разобраться во всех нюансах.

Преимущества и недостатки материала

Маркировку D2 используют для обозначения инструментальной стали очень высокого качества. Ее состав и технология производства были разработаны в Америке. По своим характеристикам материал близок к российской марке Х12МФ.

У стали Д2, используемой для изготовления ножей, есть как достоинства, так и недостатки. Из ее положительных качеств следует отметить:

1. Высокая степень твердости – главный плюс сырья. Именно поэтому она очень долго держит заточку.
2. Отличная устойчивость к деформациям даже при воздействии высоких температур.
3. Очень острая режущая кромка. Данное качество обеспечивает содержащийся в сплаве углерод.
4. Доступная стоимость. Ножи из нее отличаются привлекательной ценой, что делает их популярными среди широкого круга потребителей.

Главный минус стали Д2 – неспособность выдерживать боковые нагрузки. К недостаткам также можно отнести подверженность точечной коррозии. Но эта проблема, в отличие от первой, решается очень просто – за ножом необходимо правильно и своевременно ухаживать.

Также следует знать, что для заточки инструмента необходимы специальные приспособления и материалы. Качественно выполнить ее в походных условиях практически невозможно. К тому же лезвие не поддается окончательной полировке, поэтому оно всегда будет матовым.

Несмотря на все вышеперечисленное после подробного рассмотрения плюсов и минусов стали для ножей d2 становится понятно, что достоинств у материала все-таки гораздо больше, чем недостатков.

Материал отличает высокая степень твердости

У ножей из стали Д2 очень острая режущая кромка

К недостаткам можно отнести неспособность выдерживать боковые нагрузки

Для каких типов ножей используется

Марка Д2 является одной из самых популярных. Ее применяют для изготовления различных видов ножей:

1. Охотничьих. Твердость и острота режущей кромки незаменимы при разделке туш, снятии шкур, разрезании мяса на куски.
2. Туристические. Ножи из этого сплава легко справляются с нарезкой колышков, веток, открыванием консервов, рубкой кустов, разрезанием веревок.
3. Бытовых. Хороший рез позволяет им справляться со всеми поставленными задачами. Такой нож не нуждается в заточке. Чтобы сохранить первоначальную толщину режущей кромки, его только иногда подправляют.

Кроме того, сталь Д2 используют для изготовления бритвенных лезвий. Характеристики этой марки позволяют применять ее в промышленных целях.

Благодаря высокой твердости, способности противостоять деформациям она отлично подходит для создания матриц для холодной штамповки, резьбонарезных инструментов, износостойких деталей, деревообрабатывающего инструмента, форм для отлива керамических изделий. В металлообрабатывающей промышленности ее применяют для изготовления высокопрочных резцов по металлу.

Кухонный

Охотничий

Туристический

Химический состав и обработка

Сталь D2 относят к высокоуглеродистой легированной группе. В ее состав входят следующие элементы:

1. Углерод. Придает прочность. Чем выше его содержание, тем прочнее сталь.
2. Марганец. Повышает прочностные характеристики. Применяют на стадии выплавки. Из сплавов с марганцем изготавливают рельсы, высокопрочные сейфы.
3. Хром. Причисляют к легирующим компонентам. Повышает устойчивость к коррозии.
4. Молибден. Применяют на стадии закаливания. Повышает термоустойчивость, снижает ломкость.
5. Ванадий. Высокотвердый металл. Повышает устойчивость к агрессивным химическим воздействиям.
6. Кремний. Улучшает прочностные характеристики.
7. Никель. Является легирующей добавкой. Отличается антикоррозионными свойствами.
8. Фосфор. Относят к технологическим примесям. При превышении предельной концентрации делает сплав ломким, хрупким.
9. Сера. Входит в группу технологических примесей. Снижает прочность, ударную вязкость.

В состав качественных сплавов входит не более 0,03–0,06% технологических примесей. Превышение этих показателей приводит к значительному ухудшению физических и механических свойств материала.

При изготовлении Стали D2 используют электрошлаковый метод переплавки. Его суть заключается в применении шлакового слоя. Расплавленный металл сначала пропускают через него, а уже затем отправляют на формовку. Шлак впитывает все примеси и ненужные элементы в том числе фосфор и серу.

Для придания стали большей прочности ее подвергают закалке. При этом очень важно обеспечить максимально равномерный нагрев. Соблюдение этого условия позволит избежать коробления, создать однородную структуру.

Термическая обработка состоит из нескольких обязательных этапов:

1. Ковка. Во время процесса металлу придают нужную форму при помощи разогрева и давления.
2. Отжиг. Раскаленную деталь медленно охлаждают.
3. Формообразующая обработка.
4. Закалка. Сплав нагревают до критической точки, а затем очень быстро охлаждают. На этом этапе улучшается самая главная характеристика – прочность. Сталь становится более твердой, износостойкой.
5. Отпуск. Окончательная стадия термической обработки. Улучшает пластичность, снижает хрупкость без снижения прочности.

Для закалки сталь могут нагревать несколькими способами. Чтобы накалить Д2, используют соляные ванны температурой 850° С. Заготовки полностью прогреваются в течение всего нескольких минут. После этого их охлаждают на воздухе. Термообработка позволяет улучшить прочностные характеристики стали. После нее заготовки для ножей подвергают финишной обработке. Во время нее их шлифуют и затачивают.

Для улучшения свойств заготовок опытные мастера используют процедуру старения. Ее суть заключается в нагреве до температуры 100–110°. В таком состоянии болванку выдерживают в течение нескольких часов, после чего охлаждают. Нагрев повторяют около 10 раз. Затем нож подвергают полировке.

Сталь Д2 сочетает в себе отличные физико-механические свойства и доступную стоимость. При аккуратном использовании и своевременном уходе ножи из нее прослужат на протяжении многих лет, сохранив при этом свою первоначальную прочность и остроту. Именно поэтому марка стала так популярна во всем мире.

Источник: https://posuda-expert.ru/nozhi/populyarnye/243-stal-d2-plyusy-i-minusy

Инструментальные легированные стали

Легированные стали предназначены для изготовления режущего и измерительного инструмента и имеют, по сравнению с углеродистыми инструментальными сталями, большую прокаливаемость, износостойкость и теплостойкость.

Стали для измерительных инструментов

Измерительные инструменты (плитки, калибры, шаблоны) должны сохранять свою форму и размеры в течение продолжительного времени. В них не должны совершаться самопроизвольные структурные превращения, вызывающие изменение размеров инструмента в процессе эксплуатации.

Коэффициент линейного расширения должен быть минимальным. Этими свойствами обладают стали с мартенситной структурой. Для изготовления измерительных инструментов используют стали марок Х, Х9, ХГ, Х12Ф1. Закалка проводится при температурах 850870 0С в масле. Для устранения остаточного аустенита после закалки проводится обработка холодом при минус 70 0С, а затем низкий отпуск при 120140 0С. Твердость после термообработки составляет 6364 НRС.

Стали для режущих инструментов

Основными требованиями к режущему инструменту являются следующие:

1. длительное время сохранять высокую твердость и износостойкость режущей кромки в условиях трения;
2. иметь высокую теплостойкость (красностойкость), т.е. способность сохранять высокую твердость и режущую способность при продолжительном нагреве (устойчивость против отпуска при нагреве инструмента в процессе работы).

Режущий инструмент изготовляют из сталей, имеющих пониженную или повышенную прокаливаемость, или из быстрорежущих сталей.

К сталям пониженной прокаливаемости относятся углеродистые стали У7У13, рассмотренные раньше.

К сталям повышенной прокаливаемости относятся легированные стали, содержащие до 5 % легирующих элементов, марок 9ХС, ХВСГ, 9Х5С.

Подобно углеродистым сталям они обладают низкой теплостойкостью – до 300 0С, но более высокой прокаливаемостью. Из них изготовляют инструменты для резания материалов невысокой прочности с небольшой скоростью: ручные сверла, развертки, плашки и др.

Закалку проводят с температуры 800860 0С в масле, отпуск при 150200 0С. Твердость составляет 6166 НRС.

Быстрорежущие стали

К ним относятся высоколегированные стали, предназначенные для изготовления инструментов высокой производительности. Основное свойство этих сталей — высокая теплостойкость (красностойкость), т.е. сохранение мартенситной структуры и высокой твердости, прочности, износостойкости при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке при резании с большой скоростью.

Теплостойкость обеспечивается введением большого количества вольфрама совместно с другими элементами: молибденом, хромом, ванадием.

Вольфрам и молибден в присутствии хрома связывают углерод в специальные труднокоагулируемые при отпуске карбиды типа М6С, МС и задерживают распад мартенсита. Выделение дисперсных карбидов, которое происходит при повышенных температурах отпуска (500600 0С), вызывает дисперсионное твердение мартенсита. При отпуске ванадий, выделяясь в виде карбидов, усиливает дисперсионное твердение.

Увеличению теплостойкости способствует также кобальт. Он не образует карбидов, но, повышая энергию межатомных сил связи, затрудняет коагуляцию карбидов и увеличивает их дисперсность.

За счет комплексного легирования инструменты из быстрорежущей стали сохраняют высокую твердость до 640 0С и допускают в 24 раза более производительные режимы резания, чем инструменты из углеродистых и низколегированных сталей.

Быстрорежущие стали обозначаются буквой Р (“рапид” — скорость), после которой ставится цифра, показывающая содержание вольфрама в процентах. Далее указываются легирующие элементы и их содержание в %.

Быстрорежущие стали по эксплуатационным свойствам делятся на две группы:

1. нормальной производительности;
2. повышенной производительности.

К 1-й группе относятся стали марок Р9, Р18, Р12, Р9Ф5, Р6М3, Р6М5.

Они сохраняют твердость не ниже 58 НRС до температуры 620 0С, лучше обрабатываются давлением, резанием, имеют высокую прочность и вязкость.

Ко 2-й группе относятся стали, содержащие кобальт и повышенное количество ванадия: Р6М5К5, Р9М4К8, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2. Они превосходят стали 1 группы по теплостойкости (630640 0С), твердости (НRС ³ 64) и износостойкости, но уступают по прочности и пластичности. Эту группу сталей применяют для обработки высокопрочных сталей, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей с аустенитной структурой, других труднообрабатываемых материалов.

Быстрорежущие стали относятся к карбидному (ледебуридному) классу. В структуре литой стали присутствует сложная эвтектика, напоминающая ледебурит и располагающаяся по границам зерен.

Для придания стали теплостойкости инструмент подвергают закалке и многократному отпуску (рисунок 51).

а — без обработки холодом; б — с обработкой холодом Рисунок 51 — Схемы режимов термической обработки инструментов из быстрорежущих сталей

Температура закалки стали Р18 — 12201290 0С, Р6М5 — 12101230 0С. Высокие температуры необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения высоколегированного аустенита.

Из-за низкой теплопроводности стали при закалке нагревают медленно с прогревами при 450 и 850 0С. Для уменьшения окисления и обезуглероживания нагрев производится в соляных ваннах (чаще ВаСl2).

Выдержка при температуре закалки должна обеспечить растворение в аустените части карбидов в пределах возможной их растворимости. Для получения более высокой твердости стали Р6М5 (63 НRС) и теплостойкости (59 НRС при 620 0С) выдержку при нагреве под закалку увеличивают на 25 %.

Для уменьшения деформации инструментов применяют ступенчатую закалку в расплавленных солях температурой 400500 0С. Охлаждение ведется в масле (мелкие детали можно охлаждать на воздухе).

После закалки не достигается максимальная твердость сталей 6HRC, т. к. в структуре, кроме мартенсита и первичных карбидов, содержится 3040 % остаточного аустенита (Мк ниже 0 0С). Он снижает механические свойства стали, ухудшает шлифуемость и стабильность размеров инструмента. Остаточный аустенит превращается в мартенсит при отпуске или обработке холодом.

Отпуск проводят при температуре 550570 0С. В процессе выдержки при отпуске из М и Аост выделяются дисперсные карбиды М6С, МС.

Аустенит обедняется углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже Мн испытывает мартенситное превращение. Применяют двух, трех кратный отпуск с выдержкой по 1 ч и охлаждением на воздухе.

При этом Аост снижается до 35 %. Обработка холодом сокращает цикл термической обработки. Структура — мартенсит отпуска и карбиды; твердость составляет 65 HRC.

Металлокерамические твердые сплавы >
Дальше >

Источник: https://dprm.ru/materialovedenie/instrumentalnye-legirovannye-stali

Поковка из конструкционной стали 180×280 мм ст. 40 ,40А ГОСТ 8479 – KMI Company, ТОО

Товар от производителя

В наличии

Опт:

• 1.13 AZN/кг  — от 10000 кг

• Наличный,
• Безналичный,
• Visa/Mastercard
• Детально

• Самовывоз,
• Курьер,
• Транспортная компания
• Детально

Технические характеристики

• Страна производительРоссия

Описание

Поковка из конструкционной стали – это изделие-полуфабрикат. Производится методом штамповки или ковки. Как правило, поковка может быть как круглой так и прямоугольной. Чаще всего её форма и размеры зависят от того конечного изделия.

Поковка из конструкционной стали. Характеристики

• Марка: ст. 40 (40А)
• Размер: 180х280 мм
• Стандарт: ГОСТ 8479

Поковка из конструкционной стали. Назначение

Из данных поковок изготавливают:

• Цилиндры.
• Валы.
• Трубные заготовки.
• Плиты под штамповку.
• Валки различной прокатки.
• Шары.
• Шестеренки.
• Крепежные элементы.

Отрасли использования.

• Машиностроение.
• Судостроение.
• Атомная промышленность.
• Горнодобывающая промышленность.
• Химическая промышленность.
• Энергетика.
• Сельское хозяйство.
• Автомобилестроение.

Купить поковку из конструкционной стали по выгодной цене из наличия и под заказ вы можете напрямую отТОО «KMI Company»

Цена формируется из объема продукции, условий оплаты, места и способа доставки. Минимальная сумма заказа – 28000 тенге. Окончательную стоимость уточняйте в отделе продаж.

Преимущества работы с ТОО «KMI Company»

• KAZAKHSTAN METAL INDUSTRIAL COMPANY – это часть крупного международного холдинга, работающего в России, Казахстане, Китае, Узбекистане и Киргизии уже более 10 лет.
• Благодаря сети своих складов в разных странах мы предлагаем наиболее выгодные условия по приобретению металлопроката.
• Мы создали разветвлённую систему работы с крупнейшими производителями металлопродукции и отладили логистику чтобы вы экономили время и деньги.

Данный прайс-лист носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положением ст. 447 Гражданского кодекса Республики Казахстан.

Связаться с продавцом

Источник: https://az.all.biz/pokovka-iz-konstrukcionnoj-stali-180x280-mm-st-40-g3117000KZ

Характеристики и классификация инструментальных сталей

Инструментальная сталь отличается тем, что в ней содержится более чем 0.7% углерода. Главное её отличие состоит в повышенной прочности и твёрдости, потому она используется в производстве разнообразных рабочих инструментов.

За счёт своей невысокой цены и высокой твёрдости сплава, данный материал наиболее востребован. Однако он имеет определённый недостаток – это низкий уровень устойчивости к износу. Потому сплав не используется при производстве автомобильных деталей и оборудования, которое испытывает постоянную нагрузку.

Разделение проходит на качественные и высококачественные виды. Отличие заключается в том, что в качественной стали имеется 0.03% серы и 0.035% фосфора, а в высококачественной – 0.02% серы и 0.03% фосфора.

По ГОСТу допускается выпуск нижеперечисленных:

• У7.
• У8.
• У8Г.
• У9.
• Н10.
• У11.
• У12.
• У13.
• У7А.
• У8А.
• У8ГА.
• У9АЮ
• У10А.
• У11А.
• У12А.
• У13А.

Среди качественных инструментальных, чаще всего присутствуют те, в которых нет литеры «А», потому как это имеет отношение к высококачественной марке. Буква «У» обозначает содержание углерода. Идущее за ней число обозначает десятые доли процента углерода, содержащегося в данной марке. Когда после чисел расположена буква «Г», это значит то, что сплав содержит марганец.

Происходит классификация по трём видам:

• Углеродистая.
• Легированная.
• Быстрорежущая (сюда же входит штамповая).

Углеродистая

Углеродистая инструментальная сталь теряет свою прочность при нагревании, потому их применяют при изготовлении инструментов, которые работают на низкой скорости, на простом условии резания. Это связано с тем, чтобы во время трения температура не превышала 200 °С. Обычно его применяют при создании свёрла, напильника, метчика, развёртки. Потому как её показатель свариваемости низкий, то для сварных конструкций её не используют.

Легированная

Легированный тип инструментальной стали содержит в себе немного другой состав. В него включены добавки марганца, никеля, меди и прочих элементов. За счёт них улучшается характеристика металла. Здесь будет обязательной маркировка, так как она требует указания наличия элементов литерами:

• Когда добавлен марганец – Г.
• Хром – Х.
• Ванадий – Ф.
• Кремний – С.
• Вольфрам – В.
• Медь – Д.
• Никель – Н.
• Титан – Т.
• Молибден – М.

Читайте так же:  Травление нержавеющей стали. Показания. Методы травления.

После обозначения элемента могут располагаться цифры. Цифры обозначают вместимость указанного элемента в %. Когда цифра отсутствует – количество будет около 1%.

Когда обозначается легированная инструментальная сталь, то вначале указано количествово углерода, которое выражено в десятых долях процента. Для примера, если взять маркировку 6ХС, то углерода будет 0.6 и 1% хрома и кремния.

сфера применения – это режущий и штамповый инструмент. Это также не совсем подходящий вариант для сварных конструкций.

Быстрорежущая

Быстрорежущая сталь маркируется вначале литерой «Р». Далее идёт число, которое обозначает массовую вольфрамовую долю. После этого идут буквенные обозначения элементов, содержащиеся в сплаве:

• Молибден – М.
• Ванадий – Ф.
• Кобальт – К.
• Азот – А.

Далее идут цифровые обозначения массовой доли. В некоторых случаях в маркировке может бить литера «Ш», которая обозначает «электрошлаковый переплав». При маркировке доля хрома не обозначается. Тоже и с массовой долей молибдена, когда он не превышает 1%.

Данный вид хорошо подходит для режущего инструмента, который испытывает сильный нагрев при трении (от 600 – 6500 °С). Он не теряет твёрдость и не подвержен деформации. Помимо этого, быстрорежущая инструментальная сталь имеет хорошие возможности для сваривания стыковой электросваркой с марками 45 и 40Х.

Обработка инструментальных сталей

Среди методов обработки существуют следующие:

Закалка

Закалка – это термообработка инструментальных сталей, во время которой материал нагревается до оптимальной температуры, выдерживается на температуре, после чего мгновенно охлаждается для получения неравновесной структуры. После закалки у изделия увеличивается твёрдость, прочность и понижается пластичность металла. Главным параметрам качества, которым обладает закалка инструментальной стали, считается температура нагревания и быстрота охлаждения.

Сварка

Всегда сварка инструментальной стали считалась одним из наиболее сложных видов. Для этого используются электроды, которые предназначаются для сваривания инструментальной стали.

Инструментальная сталь значительно отличается от других типов сталей за счёт того, что в её составе содержится большое кол-во углерода. Стоит помнить, что для сваривания не подходит марка, которая не способна выдерживать высокую температуру.

То бишь углеродистая не подходит для сваривания. Лучше всего для этого подойдут легированные металлы.

Отпуск

Следующим этапом после закалки является отпуск. Это требуется, чтобы снять напряжение хрупкого мартенсита, который образуется при закалке, а также, чтобы уменьшить содержание остаточного аустенита. Большая часть инструментальной стали имеет довольно обширную область температур отпуска.

Рекомендуют для использования наиболее высокую температуру отпуска, так как это придаст инструменту прочность. Материал должен остывать до температуры 65 градусов, после чего до комнатной температуры между и после отпусков.

Есть также многократный отпуск, который используется для большинства сложнолегированных инструментальных сталей.

Штамповка

Чтобы обработать инструментальную сталь используют штамповку. Есть 2 вида штамповки:

• В которых деформация металла происходит в холодном состоянии.
• В которых деформация металла происходит в горячем состоянии.

Когда штамповка происходит в горячем состоянии, металл, на который воздействуют сближающиеся половинки штампа, начинает деформироваться и заполнять внутреннюю полость штампа. При штамповке улучшается качество поверхности и точность формы.

Каждый этап должен быть проведён только специалистами своего дела. Это важно, так как нарушение технологий производства не гарантирует заявленным качествам изделия, потому важно тщательно выбирать поставщика.

Инструментальная сталь, в некотором роде является удобным и незаменимым материалом, потому её использование в мире является повсеместным. Это связано с тем, что твердость инструментальной стали подходит своими качествами для производства множества рабочих инструментов.

Источник: http://solidiron.ru/steel/kharakteristiki-i-klassifikaciya-instrumentalnykh-stalejj.html

Инструментальные стали

У нас всегда в наличии широкий ассортимент по самым выгодным ценам — в частности, инструментальные углеродистые стали, которые мы поставляем во все регионы России.

В соответствии с ГОСТ 1435-99 углеродистые стали разделяются по нормам химического состава на заготовки, проволоку, слитки, ленту, лист и так далее. Данный ГОСТ применим к любой металлопродукции из углеродистой стали (инструментальной нелегированной): со специальной отделкой поверхности, калиброванной, кованым полосам и пруткам различных размеров, моткам, полосам и пруткам горячекатаным.

Углеродистая сталь отличается по содержанию углерода, и, в зависимости от состава, может быть применена для изготовления разных изделий. По ГОСТ 1435-99 выпускается сталь маркировки У. ГОСТ включает в себя стали: У7, У8, У8Г, У8А, У8ГА, У9, У9А, У10 и так далее до У13 – буква «А» в конце наименования означает, что данное изделие имеет более высокое качество и процент содержания углерода.

Данная продукция не применяется для сварки, и используется, в основном, для изготовления инструментов (отверток, напильников), рабочий разогрев которых не выше 2000С.

С наших складов в кратчайшие сроки вы можете приобрести любую сталь из сортамента:

• полосы горячекатаные (по ГОСТ 103-76),
• круги калиброванные (ГОСТ 7417-75),
• полосы кованые (ГОСТ 4405-75),
• круги горячекатаные (ГОСТ 2590-88),
• шестигранники калиброванные (ГОСТ 8560-78),
• квадраты горячекатаные (ГОСТ 2591-88),
• квадраты калиброванные (ГОСТ 8559-75).

Легированные инструментальные стали (в том числе штамповые)

Согласно ГОСТ 5950-2000 легированные инструментальные стали бывают следующих маркировок: 8Х2В2МФС2, 11Х4В2МФ3С2, 7ХГ2ВМФ, 9Х5ВФ, 3Х2МНФ, 5Х2МНФ, 4ХМНФС, 4Х3ВМФ, 3ХЗМ3Ф, 13Х, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 11Х, 9ХФМ, 8Х6НФТ, 85Х6НФТ, 6Х4М2ФС, Х6ВФ, сталь Х12МФ, Х12Ф1, 05Х12Н6Д2МФСГТ, Х, 9Х1, 12Х1, 120Х, 5ХНВС, 7Х3, 8Х3, 6ХС, 9Г2Ф, сталь 9ХВГ, 6ХВГ, 4Х4ВМФС, 4Х5МФ1С, 4Х2В5МФ, 5Х3В3МФС, 6ХВ2С, 5ХВ2СФ, 6Х3МФС6Х6В3МФС, Х12, 40ХСМФ, 9ХС, В2Ф, ХГС, 4ХС, ХВСГФ, 4Х5МФС, ХВГ, Х12МФ, Х12Ф1, ХВГ, 5ХНМ, сталь 5ХНВ4ХМФС, 4Х5В2ФС.

Первые цифры в обозначении относятся к процентному содержанию углерода в материале, и если процент близок к единице, то эти цифры могут не указываться. Буквенный состав означает легирующий элемент, например, Х – хром, Ф- ванадий и так далее.

ГОСТ 5950-2000 в части нормирования химического состава применяется к следующей металлопродукции: лист, трубы, блюмсы, ленты, слитки, поковки, слябы, заготовки, сталь марок 9ХФМ, 3Х2МНФ, 4ХМНФС и тому подобное.

Документ стандартизирует соответствие характеристикам (в том числе содержанию вольфрама, хрома, марганца) изделий: прутков и мотков калиброванных и горячекатаных, прутков с покрытием легированной инструментальной сталью, горячекатаных полос, прутков и полос кованых.

К штамповым сталям согласно ГОСТ относятся следующие марки: 4Х5МФС, Х12МФ, Х12Ф1, а также 9ХС, 4Х5МФС и тому подобные. Взаимозаменяемые стали: 9ХС и ХВГ, 9ХС и 65Г.

Применение легированных инструментальных сталей

Сталь данного вида не предназначена для сварных конструкций. Она используется в производстве режущих инструментов: фрез, протяжек, метчиков, плашек, сверл и тому подобных. Также легированную сталь используют для создания более ответственных инструментов, для которых не подойдет углеродистый инструментальный сплав.

Сортамент включает в себя:

Источник: http://gkstal.ru/katalog_metalloprokata/specstali_splavy/instrumentalnye_stali

Инструментальная сталь что это такое?

Инструментальная сталь — это материал, который на более чем на 0,7% состоит из углерода. Ее ключевыми характеристиками является твердость и прочность, их максимальные показатели достигаются при термической обработки стали. Ее преимущественно используют при изготовлении разных инструментов.

Так называется сталь, содержащая более 0,7% углерода. Ее основными характеристиками являются прочность и твердость, которые достигают максимальных показателей после термической обработки. Основное применение такого стального материала — изготовление инструментов.

Преимущества и ассортимент

Инструментальная сталь является одним из наиболее востребованных материалов на рынке. Сплав имеет высокую твердость и невысокую стоимость. Однако имеется и недостаток у материала — его низкая износостойкость, поэтому его не применяют для производства машинных деталей и оборудования, которое подвергается постоянным нагрузкам.

Сортамент данного материала следующий:

• горячекатаные квадраты и круги;
• кованые полосы, круги и квадраты.

Основные виды

Такой вид материалов подразделяется на такие три основные категории:

• инструментальные углеродистые стали;
• легированные инструментальные стали;
• быстрорежущие.

Все они производятся согласно установленному ГОСТу.

Углеродистые виды материала во время нагревания теряют свою прочность, соответственно, их используют для производства инструментов, которые работают на малых скоростях или при простых условиях резания, когда температура нагревания составляет не больше 200 градусов.

Преимущественно их применяют для производства:

• напильников;
• сверл;
• разверток;
• метчиков и не только.

Поскольку углеродистая инструментальная сталь обладает низкими показателями свариваемости, ее не используют при изготовлении сварных конструкций.

В зависимости от процентного соотношения содержания в материале углерода, марганца, кремния, серы и других элементов он подразделяется на такие марки, как:

• У7;
• У8;
• У8Г;
• У10 и прочие.

Легированные материалы и их маркировка

Легированные материалы в составе дополнительно содержат следующие элементы:

• никель;
• медь;
• марганец и т. д.

Все они улучшают характеристики материала. Легирующие элементы должны указываться при маркировке с помощью специальных обозначений буквами. Все это позволяет заранее увидеть, из чего состоит данная инструментальная сталь.

Марки материала также могут включать не только буквы, но и цифры. Цифры указывают на то, в каком количестве тот или иной элемент содержится в стали в процентном соотношении.

Если при маркировке цифра не ставится, то количество элемента равно около 1 процента.

При маркировке легированной стали на первом месте стоит количество углерода, которое равно десятым долям процента. Например, марка 6ХС содержит углерод в количестве 0,6%, а также по одному проценту кремния и хрома.

Инструментальные легированные стали преимущественно используются для производства штамповых или режущих инструментов, к ним относят:

• плашки;
• метчики;
• развертки;
• сверла;
• фрезы и не только.

Как и углеродистые стали, легированные материалы тоже непригодны для производства сварных конструкций.

Сферы использования

Данный материал в промышленности имеет довольно широкий спектр применения. Они применяются при изготовлении:

• режущих инструментов;
• измерительных устройств;
• литейных пресс-форм, работающих под давлением;
• рабочих деталей штампов, которые работают по принципу горячего и холодного деформирования;
• высокоточных изделий.

Требования к данным материалам предъявляются в зависимости от того, как именно они будут использоваться. Но есть общие требования к ним независимо от марок:

• высокий уровень твердости;
• высокий уровень прочности;
• износостойкость;
• хорошая вязкость, что особенно важно при изготовлении деталей, которые при использовании будут подвергаться ударам;
• низкий уровень чувствительности к перегреву, процессам прилипания и приваривания к деталям, которые подвержены обработке;
• хороший уровень обработки посредством резки металла;
• устойчивость к появлению трещин;
• восприимчивость к прокаливанию;
• пластичность в горячем виде;
• возможность шлифовки;
• возможность противостоять обезуглероживанию.

Естественно, это не все требования. Так, марки, которые предназначаются для использования в условиях холодной деформации, дополнительно должны иметь гладкую рабочую поверхность, сохранять свою форму и размер и иметь предел текучести и упругости. А те материалы, которые должны применяться в условиях горячей деформации, должны иметь высокую теплопроводность, не допускать отпуска и быть устойчивыми к колебанию температур.

Итак, вы рассмотрели особенности инструментальной стали, выяснили, на какие виды и категории она подразделяется и для каких целей используется та или иная их марка. Подробнее информацию о них можно прочесть в других статьях, посвященных этому материалу.

Источник: https://varimtutru.com/instrumentalnaya-stal-chto-eto-takoe/