Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Инструментальные стали

Инструментальными называют стали (углеродистые и легированные). применяемые для изготовления инструментов. По назначению инструментальные стали подразделяют на группы: для режущих инструментов (РЕЗАНИЕ), для измерительных средств (ИЗМЕРИТЬ), для штампового инструмента (ШТАМП).

К инструментальным сталям предъявляют ряд требований: высокая твердость (Н >). износостойкость (ИЗНОС <). прочность (σв > ).

Важной характеристикой является также теплостойкость (Т° > ) – способность инструментальных сталей сохранять свойства (твердость и др.) при нагреве в процессе резания.

По теплостойкости различают стали нетеплостойкие (200 – 250°С). полутеплостойкие (300 – 400°С), теплостойкие (600– 700°С).

Для режущих инструментов используют нелегированные (У), легированные (Лк) и быстрорежущие (РАПИД) стали.

Стали для режущего инструмента по ГОСТ 1435-74 (СТ СЭВ 2883-81) – нелегированные инструментальные (У) – выплавляют двух групп: качественные (У7, У8, .... У13) и высококачественные (У7А, У8А, ... У13А).

В качественных сталях допускается содержание серы и фосфора до 0,035%, в высококачественных – до 0,025%. В обозначении марок стали буква У означает нелегированная инструментальная, число – среднее содержание углерода в десятых долях процента, буква А – высококачественная. После термической обработки (закалка + отпуск) стали приобретают твердость не менее 63HRCэ. Теплостойкость сталей 200 – 250°С, поэтому из них изготавливают режущий инструмент для нескоростной обработки изделий с невысокой твердостью. Например, из сталей У7, У8, изготавливают зубила, отвертки, бородки и т. п.; из У10А, У12А – сверла, фрезы, шаберы, напильники, хирургический инструмент и т. п.

Стали инструментальные легированные (ГОСТ 5950-73; СТ СЭВ 3895-82), используемые для изготовления режущего инструмента, после термической обработки имеют твердость 63 – 67 HRCэ. По теплостойкости могут быть нетеплостойкие и полутеплостойкие, поэтому пригодны для нескоростной обработки материалов большой твердости.

В обозначении марок сталей первая цифра означает среднее содержание углерода в десятых долях процента; если содержание углерода близко к одному проценту и несколько больше, то первая цифра в марке отсутствует. Примеры использования сталей: ХВСГ – протяжки, плашки, развертки; В2Ф – пилы; 9ХФ – ножи; Х6ВФ – фрезы для обработки дерева и т. п.

Стали инструментальные быстрорежущие по ГОСТ 19265-73 (СТ СЭВ 3896-82) являются теплостойкими. Это позволяет вести обработку резанием с повышенными скоростями (в 2–4 раза) и повысить стойкость инструментов (в 10–30 раз) по сравнению с нетеплостойкими сталями. Твердость быстрорежущих сталей 66 – 70HRCэ. Теплостойкость сталям придают прежде всего вольфрам, а также молибден, кобальт, ванадий. В состав быстрорежущих сталей входит хром (~4%).

В обозначении марки стали буква Р означает быстрорежущая, следующая цифра – содержание вольфрама в процентах; последующие буквы и цифры – соответствующие легирующие элементы и их содержание в процентах. Охарактеризуем специфические особенности и примерное назначение ряда быстрорежущих сталей.

Р6М5 – сталь умеренной теплостойкости (~620°С), повышенной прочности; применима для всех видов режущего инструмента при обработке обычных конструкционных материалов (резцы, сверла, метчики, протяжки, долбяки и др.).

Р12ФЗ – сталь повышенной теплостойкости (650°С), прочности и износостойкости (резцы, развертки, сверла при чистовой обработке на средних режимах резания).

Стали для измерительных средств (концевых мер, калибров, шаблонов и др.) характеризуются высокой твердостью, износостойкостью и стабильностью размеров (lconst). Для этих целей применяют легированные стали марок X, 9ХС, ХВГ и др. После термической обработки (закалка + отпуск) твердость составляет 63 – 65HRCэ.

Стали инструментальные легированные для штампового инструмента по назначению подразделяют для деформирования заготовок в холодном и горячем состоянии

Штамповые стали для деформирования заготовок в холодном состоянии обладают высокой твердостью (61 – 65HRCэ), прочностью, износостойкостью (ИЗНОС <) при достаточной вязкости и теплостойкости. Например, из стали Х6ВФ изготавливают резьбонакатный инструмент – ролики и плашки, из Х12ВМ – штампы сложной формы (гибочные и формовочные).

Штамповые стали для деформирования заготовок в горячем состоянии обладают значительной прочностью и вязкостью при высоких температурах, окалиностойкостью, износостойкостью и теплопроводностью. Например, сталь 5ХНМ применяют для изготовления молотовых штампов, а из стали 4Х5В2ФС изготавливают пресс-формы для литья под давлением цветных сплавов.

Мнемосхема