Инструментальные стали и сплавы

В зависимости от химического состава и степени применения инструментальные стали подразделяются на углеродистые, легированные и быстрорежущие.  

Сталь инструментальная углеродистая (ГОСТ 1435-99) обладает высокой прочностью, твердостью после термической обработки, износостойкостью и теплостойкостью при резании металлов до 200-250°С. Применяются для изготовления инструментов (дисковые пилы, сверла небольших диаметров, развертки, метчики, круглые плашки, зенкеры, долбяки, и др.), работающих при невысоких скоростях резания. Марки углеродистых сталей обозначают буквой У. Например, У8, У8А, У12, У12А, где цифра указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква А в конце марки указывает на повышенное качество.

Сталь инструментальная легированная (ГОСТ 5950-2000). По своему химическому составу эти стали отличаются от инструментальных углеродистых сталей наличием в них легирующих элементов - хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и др. В обозначении марки стали первое число показывает содержание углерода, в-десятых, долях процента. Буквы и цифры за ними обозначают легирующие элементы, так же, как в легированных конструкционных сталях, например, 4ХВ2С, 9ХВГ.

Сталь инструментальная быстрорежущая (ГОСТ 19265-73) работает при скоростях резания, в 2-3 раза превышающих скорости, которые допускаются при использовании инструмента, изготовленного из углеродистых инструментальных сталей, выдерживает в процессе резания нагрев до температуры 600-650°С, имеет высокую твердость, износостойкость, прочность и вязкость, что обеспечивает высокую работоспособность инструмента. В марках быстрорежущих сталей буква Р (рапид) обозначает, что сталь относится к группе быстрорежущих. Цифры, стоящие после нее, указывают среднее содержание вольфрама в процентах. Остальные буквы и цифры имеют то же значение, что и в марках легированных сталей, например, Р6М5, Р18Ф2, Р10К5Ф5.

Твердые сплавы (ГОСТ 3882-74). Замена быстрорежущего инструмента твердосплавным позволяет повысить скорость резания в 1,5 - 2 раза и увеличить стойкость инструмента (время до затупления и переточки) не менее чем в 3 - 5 раз. По химическому составу твердые сплавы подразделяются на три группы: вольфрамовые (однокарбидные), титановольфрамовые (двухкарбидные), титанотанталовольфрамовые (трехкарбидные). Вольфрамовые сплавы, содержащие карбиды вольфрама, обозначаются ВК2, ВК3, ВК4, ВК6, ВК8 и др. Титановольфрамовые (двухкарбидные) твердые сплавы содержат карбиды вольфрама и титана, сцементированные кобальтом (Т5К10, Т14К8, Т15К6 и др.). Титанотанталовольфрамовые (трехкарбидные) твердые сплавы содержат карбиды титана, тантала, вольфрама и связующего кобальта (ТТ7К12, ТТ7К15, ТТ8К6). Цифры в обозначении марки твердого сплава показывают суммарное процентное содержание карбидов: титана, тантала, связующего кобальта, остальное – карбид вольфрама.

 Примеры условных обозначений:

Сталь У8А ГОСТ 1435-99 - сталь углеродистая инструментальная, с содержанием углерода 0,8 %, качественная.

Сталь 7ХФ ГОСТ 5950-2000 - углеродистая легированная инструментальная сталь с содержанием 0,7% углерода и менее 1% хрома и ванадия.

Сталь Р10К5Ф5 ГОСТ 19265-73 - сталь инструментальная быстрорежущая с содержанием вольфрама 10 %, кобальта и ванадия 5 %.

Сплав Т5К10 ГОСТ 3882-74 - твёрдый сплав с содержанием карбида титана 5 %, кобальта 10 %, остальное – карбид вольфрама.

Стали с особыми свойствами 

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ 5632-72). К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, массовая доля железа в которых более 45 %, а суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10 %.

В обозначении марки сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода, в-десятых, долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней 1% и более. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра, значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%).

Примеры условных обозначений:

Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72. - сталь коррозионностойкая с содержанием 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля и до 1,5% титана.

Сталь 15Х18СЮ ГОСТ 5632-72. - сталь жаростойкая с содержанием 0,15% углерода, 18% хрома и до 1,5% кремния и алюминия.

Сталь 15Х11МФ ГОСТ 5632-72 - сталь жаропрочная низколегированная с содержанием 0,15% углерода, 11% хрома и до 1,5% молибдена и ванадия.

Цветные металлы и сплавы