Углеродистые инструментальные стали

Материалы для изготовления инструментов

Рабочая часть металлорежущих инструментов изготавливается из разных материалов.

Выбор материала определяется рядом факторов, основными из которых являются:

- конструкция инструмента;

- технология изготовления инструмента;

- эффективность использования инструмента.

Все инструментальные материалы подразделяются на несколько групп (рис.2).

При выборе инструментальных материалов необходимо учитывать их основные свойства: температуростойкость (теплостойкость), износостойкость, поведение при термической обработке (деформация, прокаливаемость, склонность к обезуглероживанию), механические свойства, обрабатываемость, стоимость.

Температуростойкость - свойство инструментального материала сохранять достаточно высокую твердость при нагреве во время работы инструмента в течение периода стойкости. Высокая температуростойкость позволяет обеспечивать производительную работу инструмента.

Износостойкость - способность режущей кромки сопротивляться истиранию при резании.

Поведение при термической обработке характеризуется несколькими факторами:

- деформация, то есть изменение формы и размеров инструментов при термической обработке;

- прокаливаемость - способность воспринимать закалку на все сечение инструмента или только на определенную глубину;

- склонность к обезуглероживанию, к уменьшению содержания углерода на поверхности, ведущему к снижению твердости поверхностного слоя.

Механические свойства - определяют способность инструментальных материалов сопротивляться силовым нагрузкам. Основной характеристикой является твердость.

Обрабатываемость - характеризует возможность производительной и качественной обработки инструментальных материалов в холодном состоянии (резание, шлифование) и в горячем (ковка, штамповка, прокатка).

Стоимость всех инструментальных материалов достаточно высока, это необходимо учитывать при выборе их для конкретного инструмента.

В таблице (рис.3) приведены основные данные о свойствах инструментальных материалов.

Стали обыкновенного качества марок У7-У13 и высококачественные марок У7А-У13А содержат 0,7-1,3% углерода. Буква А в маркировке свидетельствует о максимально допустимом содержании вредных примесей - серы и фосфора – до 0,03% сообщающих стали красноломкость и хладноломкость.

Применяются углеродистые инструментальные стали сравнительно редко и только для ручных и ударных инструментов, а также для рабочих элементов (матрицы и пуансоны) штампов для холодной штамповки.