Инструментальные стали - это специализированный класс сталей, который используется для изготовления инструментов, штампов, пресс-форм и других элементов, которые должны обладать высокой твердостью, износостойкостью, ударной вязкостью и стойкостью к деформации при высоких температурах.
Примеры – марки Х12МФ, 6ХВ2С, 65Г и 9ХС.
В этой статье мы рассмотрим основные типы инструментальных сталей, их свойства и области применения.
Классификация инструментальных сталей
Холоднорабочие стали
Холоднорабочие инструментальные стали используются для изготовления инструментов, которые работают при комнатной температуре, таких как резцы, штампы, пресс-формы для холодной штамповки и другие. Они обладают высокой твердостью и износостойкостью.
Горячерабочие стали
Горячерабочие инструментальные стали применяются для инструментов, эксплуатируемых при высоких температурах, например, для штампов горячей штамповки, литейных форм, пуансонов и матриц. Они способны сохранять свои свойства при температурах до 600°C и выше.
Шок-резистентные (ударопрочные) стали
Шок-резистентные инструментальные стали характеризуются высокой ударной вязкостью и используются для производства инструментов, подвергающихся ударным нагрузкам, таких как молотки, кувалды, долота.
Быстрорежущие стали
Быстрорежущие стали предназначены для инструментов, которые должны сохранять высокую твердость при температурах, возникающих в процессе резания металлов, таких как сверла, фрезы, плашки и метчики.
Эти стали содержат добавки вольфрама, молибдена, ванадия и кобальта, которые повышают их твердость и теплостойкость.
Порошковые металлургические стали
Порошковые металлургические стали производятся методом порошковой металлургии и могут включать в себя все вышеупомянутые типы инструментальных сталей.
Они обладают улучшенными свойствами за счет более однородной микроструктуры и могут содержать большее количество легирующих элементов.
Свойства и состав инструментальных сталей
Инструментальные стали легируются различными элементами для придания необходимых свойств. Ключевыми характеристиками таких сталей являются:
- Твердость: обеспечивается за счет добавления углерода и других легирующих элементов.
- Износостойкость: важна для сохранения геометрии инструмента и достигается за счет введения хрома, вольфрама и молибдена.
- Ударная вязкость: необходима для предотвращения хрупкого разрушения инструмента и повышается за счет никеля и марганца.
- Теплостойкость: важна для горячерабочих инструментальных сталей и достигается за счет ванадия, кобальта и молибдена.
Применение инструментальных сталей
Инструментальные стали находят широкое применение в различных отраслях промышленности:
- Автомобилестроение: для производства штампов и форм для деталей автомобилей.
- Машиностроение: изготовление режущего инструмента для обработки металлов.
- Строительство: производство ручного инструмента, такого как молотки и зубила.
- Деревообработка: изготовление инструментов для резки и формирования деревянных деталей.
Чем отличаются марки стали Х12МФ, 6ХВ2С, 65Г, 9ХС между собой
Марки стали Х12МФ, 6ХВ2С, 65Г и 9ХС отличаются между собой химическим составом и, как следствие, физическими и технологическими свойствами.
Х12МФ и 9ХС содержат большее количество хрома для повышения износостойкости, в то время как 6ХВ2С содержит вольфрам для улучшения жаропрочности.
Сталь 65Г имеет более низкое содержание хрома и отсутствие вольфрама, что делает её более упругой и подходящей для пружин.
Каждая марка стали имеет свои уникальные характеристики, определяющие область её применения.
Что общего у марок стали друг с другом: Х12МФ, 6ХВ2С, 65Г, 9ХС
Несмотря на различия, у этих марок стали есть и общие черты. Все они относятся к инструментальным сталям и используются для производства инструментов и деталей, которые подвергаются высоким нагрузкам и требуют высокой твердости, износостойкости и ударной вязкости.
Также все они требуют тщательной термической обработки для достижения оптимальных эксплуатационных свойств и могут проявлять склонность к коррозии, что требует применения защитных покрытий или специальной обработки.
Заключение
Инструментальные стали играют ключевую роль в современной промышленности, обеспечивая изготовление инструментов, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации. Благодаря разнообразию легирующих элементов и технологий обработки, эти стали могут быть адаптированы под конкретные требования к износостойкости, твердости и теплостойкости, что делает их незаменимыми во многих секторах промышленности.
