Легированные инструментальные стали: Легированные инструментальные стали – марки, применение+ Видео

alexxlab | 19.06.1986 | 0 | Разное

Содержание

Инструментальные легированные стали. Маркировка инструментальных легированных сталей. Алмазная сталь.

Инструментальные легированные стали — стали, содержащие 0,9…1,4 % углерода. В качестве легирующих элементов содержат хром, вольфрам, ванадий, марганец, кремний и другие. Общее содержание легирующих элементов до 5%. Стали используются для изготовления ударного и режущего инструмента.

Высокая твердость и износостойкость в основном определяются высоким содержанием углерода. Легирование используется для повышения закаливаемости и прокаливаемости, сохранения мелкого зерна, повыщения прочности и вязкости.

Инструментальная углеродистая сталь. Свойства углеродистых инструментальных сталей.

Термическая обработка включает закалку и отпуск. Проводят закалку с температуры 800…850oС в масло или ступенчатую закалку, что уменьшает возможность коробления и образования закалочных трещин.

Отпуск проводят низкотемпературный, при температуре 150…200oС, что обеспечивает твердость HRC 61…66. Иногда, для увеличения вязкости, температуру отпуска увеличивают до 300

oС, но при этом наблюдается снижение твердости HRC 55…60.

Для деревообрабатывающего инструмента из сталей 6ХС и 9ХФ рекомендуется изотермическая закалка, значительно улучшающая вязкость.

Повышенное содержание кремния (сталь 9ХС) способствует увеличению прокаливаемости до 40 мм и повышению устойчивости мартенсита при отпуске. Недостатками сталей, содержащих кремний, являются чувствительность их к обезуглероживанию при термообработке, плохая обрабатываемость резанием и деформированием из-за упрочнения феррита кремнием.

Повышенное содержание марганца (стали ХВГ, 9ХВСГ) способствует увеличению количества остаточного аустенита, что уменьшает деформацию инструмента при закалке. Это особенно важно для инструмента, имеющего большую длину при малом диаметре, например, протяжек.

Хром увеличивает прокаливаемость и твердость после закалки.

Шарикоподшипниковые стали. Шарикоподшипниковые марки стали.
Автоматная сталь. Марки автоматных сталей. Термообработка автоматной стали.

Легированные стали. Классификация легированных сталей. Классификация легированных сталей по микроструктуре. Маркировка легированных сталей.

“Алмазная” сталь ХВ5 содержит 5% вольфрама. Благодаря присутствию вольфрама, в термически обработанном состоянии имеет избыточную мелкодисперсную карбидную фазу. Твердость составляет HRC 65…67. Cталь используется для изготовления инструмента, сохраняющего длительное время острую режущую кромку и высокую размерную точность (развертки, фасонные резцы, граверный инструмент).

Легированная инструментальная сталь – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Легированная инструментальная сталь

Cтраница 3

Легированные инструментальные стали применяют для изготовления режущего и мерительного инструмента высокой точности.  [31]

Легированные инструментальные стали ( ГОСТ 5950 – 73) обладают по сравнению с углеродистыми сталями повышенной вязкостью в закаленном состоянии, более глубокой прокаливаемостью, меньшей склонностью к деформациям и трещинам при закалке.  [32]

Легированные инструментальные стали в соответствии с особенностями их химического состава условно можно отнести к трем группам. Первую группу образуют стали X, 9ХС и ХВСГФ. Кремний ( до 1 6 %) дополнительно улучшает прокаливае-мость и повышает отпускоустойчивость. В большей степени условиям рационального легирования отвечает сталь ХВСГФ, дополнительно легированная вольфрамом, ванадием и марганцем.  [33]

Легированные инструментальные стали разделяют на две группы.  [34]

Легированные инструментальные стали Венгерский стандарт MSZ 4352 делит на две группы.  [35]

Легированные инструментальные стали

обычно маркируют однозначным числом, указывающим на среднее содержание углерода, выраженное в десятых долях процента, и буквами, обозначающими легирующие элементы. Например, сплав 5ХНМ – качественная инструментальная сталь, содержащая в среднем 0 5 % углерода; хром, никель и молибден в количествах, не превышающих 1 5 % каждого.  [36]

Легированные инструментальные стали предназначаются для изготовления различных инструментов высокой стойкости и производительности. По сравнению с углеродистыми инструментальными сталями легированные инструментальные стали обладают большой стойкостью при нагреве инструмента и допускают большие скорости резания и давления.  [37]

Легированные инструментальные стали находят широкое применение при изготовлении измерительных инструментов, деталей штампов и некоторых режущих ин – – струментов.  [38]

Легированные инструментальные стали ( табл. 8) обладают большей, чем углеродистые стали, прокаливаемостью и износостойкостью вследствие наличия карбидообразующих элементов – хрома, марганца, вольфрама, ванадия и др. Легированные стали закаливают обычно в масле. Температуру отпуска устанавливают в зависимости от требуемой твердости рабочей части инструмента.  [39]

Легированная инструментальная сталь ( ГОСТ 5950 – 51) имеет очень много марок. Большая часть режущего инструмента выполняется из легированной инструментальной стали.  [40]

Легированная инструментальная сталь в большинстве случаев содержит 1 – 3 % легирующих элементов. Содержание 0 8 – 1 3 % углерода обеспечивает высокую твердость стали для режущего инструмента. Основным легирующим элементом инструментальных легированных сталей является хром. Введение 0 3 – 0 5 % Сг уже заметно увеличивает прокаливаемость стали и износостойкость. Иногда в качестве улучшающих присадок в инструментальные стали вводят вольфрам и ванадий. Вольфрам повышает сопротивление стали износу и уменьшает чувствительность к перегреву. Но вольфрам дорог, поэтому в практике инструментальные стали, легированные W, стремятся заменить хромистыми.  [41]

Легированные инструментальные стали по производительности близки к углеродистым сталям. На низких режимах резания они имеют более высокую стойкость. Основным преимуществом легированных сталей по сравнению с углеродистыми является малая деформация при закалке, что особенно важно для инструментов сложной формы. Наименьшей деформацией при закалке отличаются стали марок ХВГ и ХГ.  [42]

Легированные инструментальные стали благодаря наличию легирующих элементов – вольфрама, ванадия, хрома, кремния, марганца обладают в сравнении с углеродистой инструментальной сталью повышенной вязкостью в закаленном состоянии, более глубокой прокаливае-мостью, меньшей склонностью к поводкам и трещинам при закалке. Однако износостойкость и красностойкость их незначительно выше, чем углеродистых инструментальных сталей, и поэтому из легированных сталей изготовляются инструменты, работающие с низкими скоростями резания.  [43]

Легированные инструментальные стали обладают по сравнению с углеродистыми повышенной вязкостью в закаленном состоянии, более глубокой прокаливаемостью, меньшей склонностью к деформациям и трещинам при закалке и большей износостойкостью. Режущие свойства легированных инструментальных сталей ( кроме вольфрамовых) почти такие же, как и у углеродистых, их теплостойкость не превышает 250 С. Малая деформируемость легированных сталей важна при изготовлении лекал и калибров, фасонного и крупного режущего инструмента.  [44]

Легированные инструментальные стали марок 9ХС и ХВГ незначительно деформируются при закалке. Поэтому они применяются для изготовления инструментов сложной формы и больших по размерам. Инструменты, изготовленные из стали 9ХС, работают при скоростях резания примерно на 10 % больших, чем инструменты, изготовленные из углеродистых сталей. По сравнению с другими инструментальными сталями в стали 9ХС более равномерно распределяются карбиды по сечению, что улучшает ее свойства.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

описание углеродистых, легированных и быстрорежущих

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.

Быстрорежущие стали

Маркировка быстрорежущих материалов состоит из буквы «Р», числа, указывающего на массовую долю вольфрама и букв элементов, присутствующих в составе материала. Это могут быть кобальт, молибден и другие. Далее идут цифровые значения их массовых долей. Если маркировка включает буквы «Ш», то это значит «электрошлаковый переплав».

Доля хрома в быстрорежущей стали при маркировке не указывается, также отсутствует указание массовой доли молибдена, если она не превышает отметку в один процент.

Такие виды материалов оптимально подходят для производства режущих инструментов, которые от трения нагреваются до температуры от 600 до 6500 градусов. При этом они не будут деформироваться, и терять свою твердость. Данный вид изделий хорошо поддается свариванию посредством стыковой электросварки со сталью таких марок, как 45 и 40Х.

Классификация

Все марки для производства подразделяются на следующие группы:

  • теплостойкие и вязкие — обычно это заэвтектоидные и доэвтектоидные стали, включающие хром, молибден и вольфрам. Углерод в сталях должен соответствовать низким и средним значениям;
  • высокотвердые и вязкие, а также нетеплостойкие — в сплавах содержится минимум легированных элементов, а также среднее количество углевода, отличающиеся малой прокаливаемостью;
  • Высокотвердые и теплостойкие, а также износостойкие — это быстрорежущие легированные стали с большим содержанием легированных элементов, сплавы с ледебуритной структурой, в которых содержится более 3 процентов углерода;
  • износостойкие, высокотвердые со средней теплостойкостью — материалы имеют заэвтектоидную и ледебуритную структуру, в их составе содержится примерно 2−3 процента углерода и 5−12 процентов хрома;
  • высококачественная и качественная инструментальная сталь — отличаются друг от друга по процентному соотношению присутствия в них серы и фосфора;
  • высокотвердые и нетеплостойкие — эти инструментальные стали с заэвтектоидной структурой вообще не включают в себя легированные элементы, или же они присутствуют в минимальном количестве. Уровень их твердости обеспечивается за счет большого количества углерода в составе.

Уровень твердости — очень важный параметр для рассматриваемого материала. Обычно высокотвердые стали не используют для производства инструментов, которые во время эксплуатации подвергаются ударным сильным нагрузкам. Это происходит за счет того, что эти сплавы имеют невысокую вязкость и большую хрупкость, из-за чего инструмент, которых из них сделан, может сломаться.

По уровню твердости данные стальные материалы бывают с высоким уровнем вязкости, где углерода содержится 0,4 -0,7% или же с большой износостойкостью и твердостью, где количество углевода равно 0,7−1,5%.

Отличаются стали и по степени своей прокаливаемости. По этому критерию они подразделяются на:

  • изделия с повышенной прокаливаемостью, где диаметр прокаливания составляет от 80 до 100 мм;
  • высокой — диаметр от 50 до 80 мм;
  • низкой — от 10 до 25 мм соответственно.

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 материалу

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.

Маркировка инструментальных сталей

Маркировка инструментальных сталей зависит от их типа – углеродистые или легированные.

Если инструментальная сталь углеродистая, то ее обозначают буквой «У» и одной или двумя цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых процента (ГОСТ 1435–99 «Прутки, полосы и мотки из инструментальной стали. Общие технические условия»). Буква «А» в конце маркировки показывает, что сталь является высококачественной. Например, У10А – углеродистая высококачественная сталь, содержащая в среднем 1,0 % С.

У легированных инструментальных сталей маркировка начинается с одной цифры, показывающей содержание углерода в десятых долях процента. Если сталь содержит около 1,0 % С и более, то цифру опускают. Буквы, указывающие на легирующие элементы, и цифры, показывающие их количественное содержание, соответствуют обозначениям для конструкционных легированных сталей. Например, сталь ХВГ – содержит 0,90 – 1,05 % С; 1,20 – 1,60 % W; 0,80 – 1,10 % Mn. Сталь 6ХВ2С – 0,55 – 0,65 % С; 1,0 – 1,3 % Cr; 2,2 – 2,7 % W; 0,5 – 0,8 % Si.

Между тем, существует ряд исключений из этих правил. Так, хромистые стали, которые идут на изготовление подшипников, маркируют буквами «ШХ» и цифрами, которые показывают содержание основного легирующего элемента (хрома) в десятых долях процента (ГОСТ 810–78). Например, сталь ШХ15 содержит около 1 % С и 1,5 % Cr.

Быстрорежущие стали обозначают буквами «Р» и цифрами, показывающими содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Во всех быстрорежущих сталях содержится около 4 % Cr и его содержание в марке стали не указывают, так же не указывают содержание углерода. Например, сталь Р6М5К5 содержит около 1 % С; 6 %W; 5 % Mo; 5 % Co.

Некоторые высоколегированные стали с большим количеством легирующих элементов упрощенно обозначают по заводу–изготовителю и порядковому номеру разработки. Например, стали производства металлургического завода «Электросталь» (Россия) обозначают «ЭИ» (Электросталь исследовательская), «ЭП» (Электросталь пробная), производства завода «Днепроспецсталь» обозначают «ДИ».

По ГОСТ 5521–93 «Прокат стальной для судостроения» выпускают ряд сталей повышенной прочности. К этим сталям предъявляют повышенные требования к стабильности свойств и сохранению их при низкой температуре эксплуатации. В начале маркировки этих сталей стоит одна из букв «А», «В», «D», «Е», которая указывает на гарантированный уровень свойств и условия испытания данной стали. Химический состав самой стали определен в стандарте. Сталь обычной прочности обозначают одной буквой из указанных выше (например, B). Сталь повышенной прочности обозначается буквой (А, D или Е) и цифрами – А27S, D36, E40S. Например, широко распространенная сталь D32 входит в группу, которую испытывают на ударный изгиб при –20 oС, стали группы «Е» испытывают при –40 ОС. Индекс «РС» перед маркой стали указывает, что она изготовлена под надзором Регистра (инспектор Регистра оформляет сертификат) – РС А32.



Сколько углерода содержится в стали. 2. Чем отличаются углеродистые стали от легированных? 3. Где применяют инструментальную углеродистую сталь? Как она обозначается? 4. Где используют легированные ко

Вопрос увеличения эффективности обработки конструкционных сталей остается всегда актуальным. Исследования в этом направлении в одно время привели к появлению новых марок стальных сплавов, предназначенных исключительно для изготовления инструмента и оснастки под него. Название они получили соответствующее — инструментальные стали и сплавы. что их отличало от обычных конструкционных? Какими свойствами они обладали?

Общие сведения

Сталь, процент углерода в которой составляет более 0,7%, называют инструментальной. В основе фазовой структуры лежит мартенсит и только в некоторых случаях ледибурит.

Используется главным образом в машиностроении в качестве материала для производства инструмента по обработке черных и цветных сплавов.

Инструментальную сталь отличает ряд особенностей по сравнению с конструкционной. Среди них наиболее важными являются:

  • Повышенная твердость, которая составляет 60-65 единиц по шкале Роквелла.
  • Дополнительная прочность. Временное сопротивление на разрыв не должно быть ниже 900 МПа.
  • Способность сопротивляться воздействию абразивного износа.
  • Высокая прокаливаемость — свойство сталей термически упрочняться.
  • Красностойкость, которая характеризует металл с точки зрения способности сохранять свои прочностные характеристики при увеличении температурного воздействия на него.

Согласно государственным стандартам предусмотрены следующие разновидности инструментальных марок, исходя из их технологического назначения:

  • Инструментальные углеродистые стали ГОСТ 1435-99. Помечаются буквой «У» в начале маркировки. Цифра, следующая далее в обозначении, показывает углеродистую составляющую: У12, У10 и т.д. Размерность берется в сотых долях процента. В конце может ставиться буква «А» (например, У10А), которая показывает, что данная инструментальная сталь имеет уменьшенное количество отрицательных включений. В частности, это относится к сере и фосфору, элементам, ответственным за ухудшение механических свойств стального сплава.
  • Легированные инструментальные стали ГОСТ 5950-2000. Цифра, стоящая в начале, показывает сотую долу процента карбидов в стали. В случае ее отсутствия значение данного параметра принимается равным 1%. Далее следует буквенное обозначение легирующих элементов с указанием цифрами их содержания в целых долях процента: Х, 5ХВГ, 9ХС и прочее.
  • Быстрорежущие инструментальные стали ГОСТ 19265-73. В технической документации маркируются буквой «Р». Цифрой за ней обозначают ориентировочное содержание вольфрама – базового химического компонента для данной стали. Помимо него быстрорезы могут включать в своем составе кобальт и ванадий. Они также указываются в маркировке соответствующими буквами: К и Ф. Содержание хрома во всех быстрорежущих сталях колеблется в пределах 3-4%. По этой причине его не обозначают в маркировке.
  • Штампованные инструментальные стали ГОСТ 1265-74. Маркируется данный вид сталей аналогично легированным. По характеру применения они бывают штампованными сталями холодной и горячей деформации.

Рассмотрим каждый пункт теперь более подробно.

Маркировка инструментальных сталей

  • Главная
  • >
  • Библиотека
  • >
  • Металлопродукция: сертификация, маркировка, упаковка

Маркировка инструментальных сталей зависит от их типа – углеродистые или легированные.

Если инструментальная сталь углеродистая, то ее обозначают буквой «У» и одной или двумя цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых процента (ГОСТ 1435–99 «Прутки, полосы и мотки из инструментальной стали. Общие технические условия»). Буква «А» в конце маркировки показывает, что сталь является высококачественной. Например, У10А – углеродистая высококачественная сталь, содержащая в среднем 1,0 % С.

У легированных инструментальных сталей маркировка начинается с одной цифры, показывающей содержание углерода в десятых долях процента. Если сталь содержит около 1,0 % С и более, то цифру опускают. Буквы, указывающие на легирующие элементы, и цифры, показывающие их количественное содержание, соответствуют обозначениям для конструкционных легированных сталей. Например, сталь ХВГ – содержит 0,90 – 1,05 % С; 1,20 – 1,60 % W; 0,80 – 1,10 % Mn. Сталь 6ХВ2С – 0,55 – 0,65 % С; 1,0 – 1,3 % Cr; 2,2 – 2,7 % W; 0,5 – 0,8 % Si.

Между тем, существует ряд исключений из этих правил. Так, хромистые стали, которые идут на изготовление подшипников, маркируют буквами «ШХ» и цифрами, которые показывают содержание основного легирующего элемента (хрома) в десятых долях процента (ГОСТ 810–78). Например, сталь ШХ15 содержит около 1 % С и 1,5 % Cr.

Быстрорежущие стали обозначают буквами «Р» и цифрами, показывающими содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Во всех быстрорежущих сталях содержится около 4 % Cr и его содержание в марке стали не указывают, так же не указывают содержание углерода. Например, сталь Р6М5К5 содержит около 1 % С; 6 %W; 5 % Mo; 5 % Co.

Некоторые высоколегированные стали с большим количеством легирующих элементов упрощенно обозначают по заводу–изготовителю и порядковому номеру разработки. Например, стали производства металлургического (Россия) обозначают «ЭИ» (Электросталь исследовательская), «ЭП» (Электросталь пробная), производства обозначают «ДИ».

По ГОСТ 5521–93 «Прокат стальной для судостроения» выпускают ряд сталей повышенной прочности. К этим сталям предъявляют повышенные требования к стабильности свойств и сохранению их при низкой температуре эксплуатации. В начале маркировки этих сталей стоит одна из букв «А», «В», «D», «Е», которая указывает на гарантированный уровень свойств и условия испытания данной стали. Химический состав самой стали определен в стандарте. Сталь обычной прочности обозначают одной буквой из указанных выше (например, B). Сталь повышенной прочности обозначается буквой (А, D или Е) и цифрами – А27S, D36, E40S. Например, широко распространенная сталь D32 входит в группу, которую испытывают на ударный изгиб при –20 oС, стали группы «Е» испытывают при –40 ОС. Индекс «РС» перед маркой стали указывает, что она изготовлена под надзором Регистра (инспектор Регистра оформляет сертификат) – РС А32.

  • ← Раздел 4.2.5
  • Раздел 4.2.7 →

Инструментальная углеродистая сталь

Данный класс в машиностроении используется как материал для производства режущего инструмента с минимальным габаритным размером не более 13 мм. Причина этого ограничения кроется в их ограниченной прокаливаемости. Более крупные габаритные размеры возможны только если большая часть режущей кромки находится на поверхности (короткие свёрла, зенкера и прочее).

Для большинства режущего инструмента — зенковки, ножовки и фрезы — применяются стали У13, У11 и У10. В случае если стальной сплав работает в условиях сильных ударных воздействий, рекомендуется использовать марки типа и У7. Они обладают большим коэффициентом ударной вязкости и, соответственно, способны выдержать большие динамические нагрузки.

Преимуществом инструментальных сталей приведенного класса является низкая цена, приемлемая податливость резанию в отожжённом состоянии и умеренная твердость. Для повышения их механических свойств применяют разного рода термообработку. Прежде всего, это закалка в соляном растворе или воде при 820 ºС плюс низкий отпуск, главное назначение которого — снятие внутренних напряжений.

Главным недостатком углеродистой инструментальной стали — это узкий диапазон температур закаливания, что усиливает внутренние деформации стали при ее термообработке. По этой причине использование данных сплавов ограничивается инструментом, работающим с низкими скоростями резания и температурами нагрева до 220 ºС.

Легированная инструментальная сталь

По сравнению с вышеописанной легированная обладает большей толщиной прокаливаемого слоя и меньшей склонностью к перегреву, что позволяет существенно снизить риск образования трещин во время термообработки инструмента. Благодаря этому минимальный габаритный размер инструмента увеличивается с 12 до 40 мм.

Низколегированные стали марок типа 11Х и 13Х рекомендуются для изготовления метчиков, ножей и напильников толщиной 1-15 мм. Особенно если указанный инструмент при этом имеет большую длину.

Стали 9ХС и ХВГС обладают повышенной красностойкостью с критической температурой 250 ºС. Они используются для сверл, плашек, гребенок и прочего инструмента диаметром до 80 мм. Недостатком их является небольшая хрупкость в отожжённом состоянии и чувствительность к образованию трещин во время шлифовки.

Также легированная инструментальная сталь отлично зарекомендовала себя в изготовлении разного рода измерительного инструмента — штангенциркули, линейки, скобы и прочее — за счет низкого значения коэффициента теплового расширения. Наиболее подходящими из них послужили стали типа Х и ХГ.

Инструментальная сталь: легированная, углеродистая, быстрорежущая

Инструментальной сталью называется сталь, содержащая более 0,7% углерода. Ее основными характеристиками являются прочность и твердость, которые достигают максимальных показателей после термической обработки. Основное применение такой стали – изготовление инструментов.

Выделяют высококачественную и качественную инструментальную сталь. В качественной содержится 0,03% серы и 0,035% фосфора, а в высококачественной – 0,02% серы и 0,03% фосфора.

ГОСТ 1435 допускает выпуск следующих марок инструментальной стали: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Для группы качественных инструментальных сталей характерны марки, не содержащие в своем обозначении литеры «А», так как это обозначение высококачественных инструментальных сталей. Литера «У» расшифровывается как «углеродистая», а число за ней показывает, сколько десятых долей процента углерода содержится в данной марке стали. Если после числового значения будет располагаться литера «Г», значит в сплаве высокое содержание марганца. К примеру, обозначение «У13А» можно расшифровать как «Сталь инструментальная углеродистая с содержанием 1,3% углерода, высококачественная».

Небольшая цена на инструментальную сталь и высокая твердость сплава делают этот материал одним из самых востребованных. Но есть у инструментальной стали небольшой недостаток – низкая износостойкость. Именно поэтому этот сплав не принято использовать для изготовления деталей машин и оборудования, испытывающего постоянные нагрузки. Сортамент инструментальной стали составляют круги и квадраты горячекатаные, а также круги, квадраты и полосы кованые.

Инструментальные стали принято делить на три вида: — углеродистые, выпускаемые по ГОСТу 1435-99; — легированные, которые производятся в соответствии с ГОСТом 5950-2000; — быстрорежущие (включая штамповые), изготавливаемые по ГОСТу 19265-73.

Углеродистые инструментальные стали при нагревании теряют прочность, поэтому они применяются для изготовления инструментов, работающих на небольших скоростях, при простых условиях резания, то есть при температуре нагревания (при трении) не более 200 °С. Как правило, этот материал применяется для создания сверл, метчиков, напильников, разверток и т. п. Так как инструментальная углеродистая сталь имеет низкие показатели свариваемости, то она не используется для сварных конструкций.

Легированная инструментальная сталь включает в свой состав некоторые другие элементы, такие как марганец, никель, медь и прочие. Они улучшают ее характеристики. При маркировке таких сталей принято указывать наличие легирующих элементов буквами. Так, при наличии марганца добавляется литера «Г», хрома – «Х», ванадия – «Ф», кремния – «С», вольфрама – «В», меди – «Д», никеля – «Н», титана – «Т», молибдена – «М».

После букв, обозначающих легирующий элемент, в маркировке инструментальных сталей могут стоять цифры. Они означают количество данного элемента в процентах. При отсутствии цифры количество считается приблизительно равным 1%. Также при обозначении легированной инструментальной стали на первом месте указывается количество углерода, выраженное в десятых долях процента. То есть маркировка 6ХС будет указывать на то, что в данном виде стали содержится 0,6% углерода и по 1% хрома и кремния.

Основные сферы применения легированных инструментальных сталей касаются режущего и штампового инструмента. Это разнообразные сверла, плашки, фрезы, метчики, развертки и т. п. Этот вид инструментальной стали также не подходит для сварных конструкций.

При обозначении быстрорежущих сталей в маркировке в начало ставится литера «Р». На втором месте располагается число, обозначающее массовую долю вольфрама. А далее находятся литеры элементов, также содержащихся в сплавах: «М» – молибден, «Ф» – ванадий, «К» – кобальт, «А» – азот. За ними следуют цифровые обозначения их массовых долей. Иногда можно встретить в маркировке литеру «Ш», что означает «электрошлаковый переплав».

При маркировке быстрорежущей инструментальной стали не принято обозначать доли хрома. Также не указывается массовая доля молибдена, если его количество не превышает 1%.

Быстрорежущие стали хороши для режущих инструментов, испытывающих сильное нагревание от трения (от 600 до 6500 °С). При этом они сохраняют свою твердость и не деформируются. Также быстрорежущие инструментальные стали хорошо свариваются при помощи стыковой электросварки со сталью марок 45 и 40Х.

В ассортименте широко представлены легированные инструментальные стали, углеродистые инструментальные стали и сталь инструментальная быстрорежущая. Нами самостоятельно производится термическая обработка инструментальной стали, маркировка и продажа. Вы можете купить в «Черметком» любую необходимую вам инструментальную сталь в листах, полосах, кругах и квадратах по низким ценам. Помимо этого, квалифицированные консультанты всегда готовы помочь вам с выбором стали и организацией ее доставки в любой регион страны.

Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущих инструментальных сталей от всех выше представленных видов инструментальных стальных сплавов отличает более высокая красностойкость. Данные сплавы не изменяют своих механических характеристик при температурном режиме до 650 ºС. Как результат, скорость резания увеличивается в 5 раза, а долговечность инструментария в 32 раз.

Этого стало возможным благодаря включению в их химический состав вольфрама или его аналога молибдена. Также на теплостойкость положительно влияет добавление в сталь таких металлов как кобальт, ванадий и хром. Наиболее востребованными марками в машино- и станкостроении являются Р18, Р12, Р6М4 и Р10К5Ф5. Из данной группы инструментальных сталей стоит отметить Р12, т.к. она обладает лучшей технологичностью: более податлива обработке давлением.

Термическая обработка данных стальных сплавов включает в себя закалку при 1250 ºС и многократный низкий отпуск при 350 ºС. Превышение указанных температур крайне нежелательно, т.к. это приводит к резкому снижению механических характеристик, в частности образования хрупкости. Иногда для улучшения коррозионностойких свойств быстрорезы дополнительно обрабатываются паром.

Маркировка легированной инструментальной стали

На инструментальные легированные стали маркировка происходит с помощью цифровых и буквенных обозначений. Буквы говорят о каждом химическом элементе, который входит в состав, а цифра о процентном соотношении. Ниже приведён список добавления элементов и их расшифровка на маркировках.

  • Cr(хрома) – Х.
  • Ni(никеля) – Н.
  • Mo(молибдена) – М.
  • Si(кремния) – С.
  • Mn(марганца) – Г.
  • W(вольфрама) – В.
  • Ti(титана) – Т.
  • Al(алюминия) – Ю.
  • Cu(меди) – Д.
  • Nb(ниобия) – Б.
  • Co(кобальта) – К.

Штампованная сталь

Штампованная инструментальная сталь используется в производстве матриц и пуансонов штампов. Как было сказано ранее, она подразделяется на сталь холодного и горячего деформирования.

Инструментальная сталь холодной деформации работают при температуре 250-300 ºС. Сюда относят Х12М и Х12Ф1, в основе которых лежит фазовая структура ледибурит. Их отличие — это высокое значение прокаливаемости, красностойкости и твердости (64 HRC). Из них изготовляют массивные штампы сложной формы, ролики для накатывания резьбы и т.д.

Штампованные стали горячей деформации работают с более горячим металлом, температура которого может доходить до 550 ºС. Поэтому, помимо всего прочего, они должны обладать разгаростойкосью — способностью выдерживать многократные перегревы и не трескаться при этом. Наиболее востребованными марками здесь являются 5ХНМ и ХГМ.

Инструментальные стали в свое время совершили технологический прорыв в области обработки металлов. Их использование позволило повысить скорость резания почти в 5 раз. Но прогресс не стоит на месте. Сейчас они становятся все менее актуальными. Особенно на фоне новостей об усовершенствовании керамических сплавов.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Инструментальные стали – марки, свойства, ГОСТ, применение

Вопрос увеличения эффективности обработки конструкционных сталей остается всегда актуальным. Исследования в этом направлении в одно время привели к появлению новых марок стальных сплавов, предназначенных исключительно для изготовления инструмента и оснастки под него. Название они получили соответствующее – инструментальные стали и сплавы.  что их отличало от обычных конструкционных? Какими свойствами они обладали? 

Общие сведения

Сталь, процент углерода в которой составляет более 0,7%, называют инструментальной. В основе фазовой структуры лежит мартенсит и только в некоторых случаях ледибурит.

Используется главным образом в машиностроении в качестве материала для производства инструмента по обработке черных и цветных сплавов.

Инструментальную сталь отличает ряд особенностей по сравнению с конструкционной. Среди них наиболее важными являются:

  • Повышенная твердость, которая составляет 60-65 единиц по шкале Роквелла.
  • Дополнительная прочность. Временное сопротивление на разрыв не должно быть ниже 900 МПа.
  • Способность сопротивляться воздействию абразивного износа.
  • Высокая прокаливаемость – свойство сталей термически упрочняться.
  • Красностойкость, которая характеризует металл с точки зрения способности сохранять свои прочностные характеристики при увеличении температурного воздействия на него.

Согласно государственным стандартам предусмотрены следующие разновидности инструментальных марок, исходя из их технологического назначения:

  • Инструментальные углеродистые стали ГОСТ 1435-99. Помечаются буквой «У» в начале маркировки. Цифра, следующая далее в обозначении, показывает углеродистую составляющую: У12, У10 и т.д. Размерность берется в сотых долях процента. В конце может ставиться буква «А» (например, У10А), которая показывает, что данная инструментальная сталь имеет уменьшенное количество отрицательных включений. В частности, это относится к сере и фосфору, элементам, ответственным за ухудшение механических свойств стального сплава.
  • Легированные инструментальные стали ГОСТ 5950-2000. Цифра, стоящая в начале, показывает сотую долу процента карбидов в стали. В случае ее отсутствия значение данного параметра принимается равным 1%. Далее следует буквенное обозначение легирующих элементов с указанием цифрами их содержания в целых долях процента: Х, 5ХВГ, 9ХС и прочее.
  • Быстрорежущие инструментальные стали ГОСТ 19265-73. В технической документации маркируются буквой «Р». Цифрой за ней обозначают ориентировочное содержание вольфрама – базового химического компонента для данной стали. Помимо него быстрорезы могут включать в своем составе кобальт и ванадий. Они также указываются в маркировке соответствующими буквами: К и Ф. Содержание хрома во всех быстрорежущих сталях колеблется в пределах 3-4%. По этой причине его не обозначают в маркировке.
  • Штампованные инструментальные стали ГОСТ 1265-74. Маркируется данный вид сталей аналогично легированным. По характеру применения они бывают штампованными сталями холодной и горячей деформации.

 

 

Рассмотрим каждый пункт теперь более подробно.

Инструментальная углеродистая сталь

Данный класс в машиностроении используется как материал для производства режущего инструмента с минимальным габаритным размером не более 13 мм. Причина этого ограничения кроется в их ограниченной прокаливаемости. Более крупные габаритные размеры возможны только если большая часть режущей кромки находится на поверхности (короткие свёрла, зенкера и прочее).

Для большинства режущего инструмента – зенковки, ножовки и фрезы – применяются стали У13, У11 и У10. В случае если стальной сплав работает в условиях сильных ударных воздействий, рекомендуется использовать марки типа У8 и У7. Они обладают большим коэффициентом ударной вязкости и, соответственно, способны выдержать большие динамические нагрузки.

Преимуществом инструментальных сталей приведенного класса является низкая цена, приемлемая податливость резанию в отожжённом состоянии и умеренная твердость. Для повышения их механических свойств применяют разного рода термообработку. Прежде всего, это закалка в соляном растворе или воде при 820 ºС плюс низкий отпуск, главное назначение которого – снятие внутренних напряжений.

Главным недостатком углеродистой инструментальной стали — это узкий диапазон температур закаливания, что усиливает внутренние деформации стали при ее термообработке. По этой причине использование данных сплавов ограничивается инструментом, работающим с низкими скоростями резания и температурами нагрева до 220 ºС.

Легированная инструментальная сталь

По сравнению с вышеописанной легированная обладает большей толщиной прокаливаемого слоя и меньшей склонностью к перегреву, что позволяет существенно снизить риск образования трещин во время термообработки инструмента. Благодаря этому минимальный габаритный размер инструмента увеличивается с 12 до 40 мм.

Низколегированные стали марок типа 11Х и 13Х рекомендуются для изготовления метчиков, ножей и напильников толщиной 1-15 мм. Особенно если указанный инструмент при этом имеет большую длину.

Стали 9ХС и ХВГС обладают повышенной красностойкостью с критической температурой 250 ºС. Они используются для сверл, плашек, гребенок и прочего инструмента диаметром до 80 мм. Недостатком их является небольшая хрупкость в отожжённом состоянии и чувствительность к образованию трещин во время шлифовки.

Также легированная инструментальная сталь отлично зарекомендовала себя в изготовлении разного рода измерительного инструмента – штангенциркули, линейки, скобы и прочее – за счет низкого значения коэффициента теплового расширения. Наиболее подходящими из них послужили стали типа Х и ХГ.

Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущих инструментальных сталей от всех выше представленных видов инструментальных стальных сплавов отличает более высокая красностойкость. Данные сплавы не изменяют своих механических характеристик при температурном режиме до 650 ºС. Как результат, скорость резания увеличивается в 5 раза, а долговечность инструментария в 32 раз.

Этого стало возможным благодаря включению в их химический состав вольфрама или его аналога молибдена. Также на теплостойкость положительно влияет добавление в сталь таких металлов как кобальт, ванадий и хром. Наиболее востребованными марками в машино- и станкостроении являются Р18, Р12, Р6М4 и Р10К5Ф5. Из данной группы инструментальных сталей стоит отметить Р12, т.к. она обладает лучшей технологичностью: более податлива обработке давлением.

Термическая обработка данных стальных сплавов включает в себя закалку при 1250 ºС и многократный низкий отпуск при 350 ºС. Превышение указанных температур крайне нежелательно, т.к. это приводит к резкому снижению механических характеристик, в частности образования хрупкости. Иногда для улучшения коррозионностойких свойств быстрорезы дополнительно обрабатываются паром.

 

 

Штампованная сталь

Штампованная инструментальная сталь используется в производстве матриц и пуансонов штампов. Как было сказано ранее, она подразделяется на сталь холодного и горячего деформирования.

Инструментальная сталь холодной деформации работают при температуре 250-300 ºС. Сюда относят Х12М и Х12Ф1, в основе которых лежит фазовая структура ледибурит. Их отличие — это высокое значение прокаливаемости, красностойкости и твердости (64 HRC). Из них изготовляют массивные штампы сложной формы, ролики для накатывания резьбы и т.д.

Штампованные стали горячей деформации работают с более горячим металлом, температура которого может доходить до 550 ºС. Поэтому, помимо всего прочего, они должны обладать разгаростойкосью – способностью выдерживать многократные перегревы и не трескаться при этом. Наиболее востребованными марками здесь являются 5ХНМ и ХГМ.

Инструментальные стали в свое время совершили технологический прорыв в области обработки металлов. Их использование позволило повысить скорость резания почти в 5 раз. Но прогресс не стоит на месте. Сейчас они становятся все менее актуальными. Особенно на фоне новостей об усовершенствовании керамических сплавов.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

Углеродистые и легированные инструментальные стали

Углеродистые и легированные инструментальные стали

Значительно ранее других материалов для изготовления режущих инструментов начали применять углеродистые инструментальные стали. Помимо железа (Fe) и углерода (С), эти стали содержат еще не более 0,3% марганца (Мп) и кремния (Si) и не более 0,03j% фосфора (Р) и 0,02% серы (S). Фосфор и сера ухудшают качество инструментальной стали: фосфор увеличивает хрупкость, а сера ухудшает способность стали подвергаться ковке и сварке и увеличивает ее хрупкость при высоких температурах.

Из сталей для изготовления металлорежущих инструментов наибольшее применение получили , стали марок У10А, У11А и У12А. В условных обозначениях этих марок буква «У» показывает, что сталь «углеродистая инструментальная», цифры — среднее содержание углерода в десятых долях процента, а буква «А» показывает, что сталь «качественная», т. е. содержит меньше серы и фосфора.

Развитие машиностроения требовало повышения производительности механической обработки, т. е. осуществления ее при более высоких скоростях резания. Это обстоятельство, а также увеличение твердости и вязкости применявшихся металлов делали необходимым значительное улучшение режущих свойств инструментальной стали.

Естественным направлением в решении этой задачи явилась добавка в состав углеродистых инструментальных сталей так называемых легирующих (облагораживающих) элементов.

Главным недостатком углеродистых инструментальных сталей является их низкая теплостойкость. Теплостойкость стали, ее твердость и прочность повышаются при добавке хрома (Сг), ванадия (V), молибдена (М) и особенно вольфрама (W) и кобальта (Со). Некоторые из этих элементов, например хром, вольфрам и ванадий, соединяясь с углеродом, имеющимся в стали, образуют весьма твердые и износостойкие карбиды. Другие, например кобальт, растворяясь в основной массе стали (называемой ферритом), делают металл более твердым и теплостойким.

В результате добавки в состав инструментальных сталей одного или нескольких из перечисленных элементов появились легированные инструментальные стали, например стали X, ХВГ, 9ХС и т. д. Химический состав легированных инструментальных сталей, которые в настоящее время применяются для изготовления режущих инструментов, приводится в табл. 1. Эти стали лучше углеродистых инструментальных, но они также обладают недостаточными режущими свойствами и, как правило, не могут обеспечить высокой производительности.

Только такие инструменты, как сверла, развертки, фрезы, метчики и круглые плашки (лерки), предназначенные для обработки мягких материалов с невысокими скоростями резания, могут изготовляться из стали 9ХС. Сталь ХВГ может быть использована для протяжек, предназначенных для обработки металлов невысокой твердости.

Alloy Tool Steel Inc.

Alloy Tool Steel была основана в 1973 году с одной целью: предложить лучший выбор, качество, сервис и цены в бизнесе. Сегодня компания Alloy Tool Steel стала крупнейшим дистрибьютором инструментальной стали на западном побережье, располагая более чем четырьмя миллионами фунтов высококачественной инструментальной стали в нашей штаб-квартире площадью 24 000 квадратных футов в Санта-Фе-Спрингс, Калифорния, . Мы также предлагаем услуги по распиловке и шлифовке на месте, чтобы вы могли получить именно ту форму и размер, которые вам нужны.

Легированная инструментальная сталь предлагает широкий выбор марок стали для инструментов и пресс-форм, включая: A-2, D-2, O-1, S-7, H-13, P-20, KDA1, KAPSTAR, 4140HT, а также 420SS. Нержавеющая сталь. Мы предлагаем круги, блоки и пластины различных размеров. У нас есть инструменты для распиловки, шлифовки, трепанации и токарной обработки, чтобы предоставить вам точную форму и размер, необходимые для правильного начала работы. Наше знание продукции в Alloy Tool Steel не имеет себе равных в отрасли распределения металлов. Мы можем дать вам экспертную консультацию по применению и характеристикам обработки нашей продукции, основанную на реальных знаниях и опыте.У нас в наличии много стали, но если вам нужно что-то, чего у нас нет, мы найдем это для вас или подскажем, где это достать. Наше выигрышное сочетание знаний о продукте и обслуживания клиентов является мощным инструментом, который сэкономит ваше время и деньги.

В 2010 году Alloy Tool Steel, Inc. (ATSI) становится частью Gloria technology Corp. (GMTC). GMTC является крупнейшим производителем специальных сплавов на Тайване и имеет 23 канала сбыта по всему миру.

Эта значительная новая покупательная способность сталелитейных заводов по всему миру дает Alloy Tool Steel явное ценовое преимущество перед более мелкими дистрибьюторами.Независимо от того, нужны ли вам десять фунтов или контейнерная загрузка, мы позаботимся о том, чтобы вы получили наилучшую цену на самый широкий ассортимент инструментальной и литейной стали. И мы предлагаем вам быстрое выполнение всех ваших заказов, как правило, на следующий день или раньше. Мы приветствуем ваши заказы на закупку одеял, и мы будем хранить ваш материал на нашем предприятии и отправлять его в соответствии с заранее установленным вами графиком.

Покупка материала — первый важный шаг в производственном процессе. Убедитесь, что у вас есть подходящая сталь для вашей работы по лучшей цене.Alloy Tool Steel обладает знаниями, ресурсами и службой поддержки клиентов, чтобы предоставлять именно то, что вам нужно, когда вам это нужно, каждый раз. Позвольте нам показать вам, как легированная инструментальная сталь может сэкономить ваше время и деньги при следующем заказе инструмента или литейной стали. Позвоните нам сегодня по бесплатному номеру (800) 288-9800.

Тип Размер (дюйм) Марка Заявка
Инструментальная сталь для холодной обработки
1/5–16,1 дюйма
1/5″-21.1″
1/5″~23,6″
Д2, Д3, Д6, Д7
А2, А6, А9
S1, S5, S7, O1, O2, O6, 1.2767, 1.2550
Инструментальная промышленность: штамповка Производство стальных труб: прокатный станок, формовочный круг Режущая промышленность: инструмент для нарезки резьбы (метчик), механический нож
Инструментальная сталь для горячей обработки 1/5″~25.6 дюймов h20, h21, h22, h23, L6, 1.2365 Экструзионная промышленность: матрицы и контейнеры для экструзии Кузнечная промышленность: формовочные штампы, пресс-штампы Промышленность литья под давлением: штампы для твердого сплава Авиационная промышленность: шасси, страховочные крюки
Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением 1/5″~23,6″ 630, 15-5ПХ, ГТД450 Стержень, вал насоса, винт, пластиковая форма, хирургический нож и медицинский инструмент
Закаленная и отпущенная сталь 4/5″-23.6 дюймов h20, h2 1, h22, h23, 1.2367, 1.2365, L6, 4130, 4140, 4145, 4340, 135М, 1.8070, 50CrM04 Вал, Механические компоненты, Автомобильные детали, Медицинские материалы, Детали для аэрокосмической промышленности, Стальной винт, Стеклянная форма
Низколегированная сталь л/5″~25,6″ 4130, 4140, 4145, 4340, 8620, 9310, 135М, 1.8070, 50CrMo4, 17CrNiMo6 Машины для обработки пластмасс (колонны, шнеки, бочки), Машины бумагоделательные (колеса), механические части (шестерни, валы, колонны машин), зубчатая промышленность, науглероживание с механическими частями, механическая передача шпинделя, коленчатый вал
Быстрорежущая сталь 1/5″~9.2″ М1, М2, М7, М35, М42, М50 Режущие инструменты: фрезы, спиральные сверла, фреза
ВАР 2/5″-21,5″ 630(17-4ПХ), 15-5ПХ, 440К, 300М, 4340М, 4340,9310,4130, Д6АК Суперсплавы для аэрокосмической промышленности; Использование литейной стали для пресс-форм VCD/DVD/DVD-RW/TFT-LCD Инструментальные стали для фрез, сверл и т. д.
СОЭ 2/5″-16,9″ 304, 310, 403, 410, 416, 420, 431, 440С Турбинная лопатка, оптическая форма
ВИМ 2/5″—7.9 дюймов 718, 625, Х-750, 901, 80А, 13-8 Пн, 316-УХП Аэрокосмический диск/болтовое соединение/вал/лопасть/форсажная камера Генератор мощности: лопасть/болтовое крепление/догреватель выхлопных газов/кольцо Нефть и газ: насос/клапан/трубопровод/крепления Общее: поддон/транспортировочная лента/нагнетатель турбины
Пластиковая форма Сталь 1/5–23,6 дюйма P21 M, P20, 420Мод., 1.2738 Пресс-форма для пластика, пресс-форма из цинко-алюминиевого сплава, пресс-форма из магния, пресс-форма для литья под давлением, пресс-форма для литья пластмасс под давлением, пресс-форма для литья под давлением, пресс-форма, горячая резка, непосредственный ролик для холодной прокатки
Серия 400
403, 410, 416, 420, 430, 430F, 431, 1.2316
440Б, 440С
Детали автомобиля, стеклянная форма, управляющая катушка электромагнитного клапана, шток, детали жесткого диска, винт пластиковой формы, хирургический нож, лопасти турбины, пластиковая форма
Серия 300 1/5–19,7 дюйма 303, 304, 316, 304 (Д), 316 (Д), 317, 310, 321, ХМ-19 Клапан, шаровой клапан, корма, вал насоса, коррозия усиленного
Титановый сплав Круг: 1/5″-13.8 дюймов Коммерческий: ASTM B348/B381 гр.1, гр.2, гр.3, гр.5, гр.12, AMS 4921 Медицинские имплантаты: ASTM F136,1505823.3, ASTM B348 гр.23, ASTM F67 Аэрокосмическая промышленность: АМС 4928, АМС MIL-T9047, АМС 6931, АМС 6930, АМС 4965, АМС 4967. Детали для химической и гальванотехники, винты, болты, гайки, биде, шток, турбинная камера, крепеж

Легированная инструментальная сталь Inc.

Продукты

У нас есть несколько сортов материала, и мы можем получить доступ к любому другому материалу.Наше выигрышное сочетание знаний о продукте и обслуживания клиентов является мощным инструментом, который сэкономит ваше время и деньги.

Легированная инструментальная сталь серии

Объем обслуживания

Сталь высокой очистки (VAR)

Классы УНС Связанные характеристики
1 625 Н06625 BS 3076
AMS 5666
ASTM B446
ASTM B564
DIN EN10095
2 718 Н07718 AMS 5662
AMS 5663
API STD 6A718
ASTM B637-06
3 Х-750 Н07750 АМС 5667
АМС 5668
АМС 5670
4 901 Н09901 АМС 5661
АМС 5660
5 80А Н07080 АСТМ В637
6 С263 N07263 АМС 5886
>>наверх

VAR (вакуумно-дуговой переплав)

Классы Размер (мм) УНС Связанные характеристики
1 630(17-4PH) 10≦Φ≦454 С17400 АМС 5622
АМС 5643
2 15-5PH 10≦Φ≦454 С15500 АМС 5659
3 440С 10≦Φ≦454 С44004 АМС 5618
АМС 5630
АМС-QQ-S-763
4 300 м / 434 м 10≦Φ≦454 К44220 BMS 7-26 / DMS 5618
AMS 6257 / AMS 6419
AMS 6417 / BS S155
GM 1012-3
MIL-S-QQ-8844 (класс 3)
5 4340 10≦Φ≦454 Г43400 AMS 6409 / AMS 6414
AMS 6415 / BMS 7-28
AMS-S-5000
MIL-S-8844 (класс 1)
6 4330М 10≦Φ≦454 К23080 AMS 6411 / AMS 6427
BMS 7-122 / BMS 7-27
BE 0886 / CE 0906
GM 1010
7 9310 10≦Φ≦454 Г
АМС 6265
АМС 6260
8 4130 10≦Φ≦454 Г41300 АМС 6370
9 Д6АС 10≦Φ≦454 К24728 АМС 6431
АМС-S-8949
ФМС-1011
ГМ-1013
10 С156 10≦Φ≦454   БС С156
11 х21 10≦Φ≦454 Т20811 АМС 6485
АМС 6487
АМС 6488
12 х23 10≦Φ≦454 Т20813 АМС 6408
13 300М / 4340М 10≦Φ≦454 К44220 BMS 7-26 / DMS 1935
AMS 6257 / AMS 6419
AMS 6417 / BS S155
GM 1012-3
MIL-S-8844 (класс 3)
>>наверх

Высокочистая сталь (ESR)

Классы Размер (мм) АИСИ ДИН
1 М50 5≦Φ≦233 М50  
2 М42 5≦Φ≦233 М42 1.3247
3 М35 5≦Φ≦233 М35 1.3243
4 М7 5≦Φ≦233 М7 1.3343
5 М2 5≦Φ≦233 М2 1.3343
6 М1 5≦Φ≦233 М1 1.3327
>>наверх

Серия из нержавеющей стали


Серия для дисперсионного твердения
Классы Размер (мм) АИСИ ДИН
1 13-8 Пн 5≦Φ≦600 ХМ-13 1.4524
2 630 5≦Φ≦600 630 1.4542
1.4548
3 15-5PH 5≦Φ≦600 ХМ-12 1.4545
4 ГТД450 5≦Φ≦600 ХМ-12  
>>наверх

Серия 400

Классы Размер (мм) АИСИ ДИН
1 403 5≦Φ≦600 403 1.4006
2 410 5≦Φ≦600 410 1.4006
3 416 5≦Φ≦600 416 1.4005
4 420 5≦Φ≦600 420 1.4021
1.4028
1.2083
5 Ф6НМ 5≦Φ≦600 Ф6НМ  
6 430 5≦Φ≦600 430 1.4016
7 430Ф 5≦Φ≦600 430Ф 1.4104
8 431 5≦Φ≦600 431 1.4057
9 1.2316 5≦Φ≦600   1.2316
10 440Б 5≦Φ≦410 440Б 1.4112
11 440С 5≦Φ≦410 440С 1.4125
>>наверх

Серия 300

Классы Размер (мм) АИСИ ДИН
1 303 5≦Φ≦500 303 1.4305
2 304 5≦Φ≦500 304 1.4301
3 304 л 5≦Φ≦500 304 л 1.4306
4 304Х 5≦Φ≦500 304Х 1.4301
5 нет данных 5≦Φ≦500 нет данных нет данных
6 316 л 5≦Φ≦500 316 л 1.4404
7 317л 5≦Φ≦500 317 1.4438
8 310 5≦Φ≦500 310 1.4842
9 321/321Х 5≦Φ≦500 321 1.4541
10 347 5≦Φ≦500 347 1.4550
11 ХМ-19 5≦Φ≦500 ХМ-19 1,3974
>>наверх

Дуплекс (ферритно-аустенитный) Серия

Классы Размер (мм) АИСИ УНС
1 1.4462 5≦Φ≦315 Ф51 S31803
S32205
>>наверх

Суперсплав на основе Fe Серия

Классы Размер (мм) АИСИ УНС
1 А286 11≦Φ≦200 S66286 АМС 5731
АМС 5732
АМС 5734
АМС 5737
ASTM A453
ASTM B637
>>наверх

Стальная серия QT


Легированная сталь (QT), нержавеющая сталь (QT)
Поставка материалов для форм
Классы ДИН АИСИ
1 ГМх21(ЭПР) 1.2343 х21
2 ГМх22(ЭПР) 1.2606 х22
3 ГМх23(ЭПР) 1.2344 х23
4 ГМП20 (ЭСР) 1.2311 Р20
5 ГМ1.2738 (ESR) 1,2738 P20+Ni
6 ГМП420 (ЭСР) 1.2083 420
7 ГМ1.2367(ЭСР) 1.2367  
8 ГМ1.2316(ЭСР) 1.2316  
9 П21М(ЭСР)    
10 1.2344С 1.2344+S х23+С
11 1.2714 1.2714 Л6
12 4140 1,7225 4140
13 С55К   1055
>>наверх

Быстрорежущая сталь

Классы Размер (мм) АИСИ ДИН
1 М1 5≦Φ≦233 М1 1.3327
2 М2 5≦Φ≦233 М2 1.3343
3 М7 5≦Φ≦233 М7 1.3348
4 М35 5≦Φ≦233 М35 1.3243
5 М42 5≦Φ≦233 М42 1.3247
6 М50 5≦Φ≦233 М50  
7 М1 5≦Φ≦233 М1 1.3327
>>наверх

Титановые сплавы

Продукт Сплав УНС АСТМ АМС Веркстофф ДИН Другие Размер (мм)
Слиток Гр.1 Р50250 Б348/Ф67         Φ565мм(+/-10мм)
Φ500мм(+/-10мм)
Φ460мм(+/-10мм)
Φ440мм(+/-10мм)
Группа 2 Р50400 Б348/Ф67        
Гр.3 Р50550 Б348/Ф67        
Группа 4 Р50700 Б348/Ф67 4921      
Ти-6Ал-4В Р56200 Б348 4928      
Ти-6Ал-4В ЭЛИ Р56401 Б348/Ф136        
Круглый стержень Гр.1 Р50250 Б348/Б381
F67
  3.7025 17850
17862
  3≦Φ≦300 мм
Группа 2 Р50400 Б348/Б381   3,7035   ТА 3
КДЕС MR0175
Гр.3 Р50550 Б348/Б381   3.7055    
Группа 4 Р50700 Б348/Б381 4921 3,7065   ТА 7
Ти-6Ал-4В Р56200 Б348/Б381
F1472
4928 / 4965
4967 / 6931
Т-9047
3.7164
3,7165
65083 ТА11
БС 7252-3
Ти-6Ал-4В ЭЛИ Р56401 Б348/Ф136 4930 / 4931
6932
    БС 7252-3 3≦Φ≦152,4 мм
3Ал-2,5В Р56320 Б348        
Катушка Гр.2 Р50400 Б348/Б863/Ф67     W3.7035 КДЕС MR0175 Диам. 5,5~18 мм
Гр. 5 Р56200 Б348/Б381/Б863        
Ти-6Ал-4В ЭЛИ Р56401 Б348/Б381/Б863
Ф136
4930     ИСО 5832.3
Квадратный стержень
Плоский брус
Блок
Гр. 2 Р50400 Б348/Б381   КДЕС MR0175 T: 16 мм мин.
Размер W или T макс. 300мм
(Вт/Т)< 4,0
Гр. 5 Р56200 Б348/Б381 6931
Т-9047
Гр.23 Р56401 Б348/Б381 6932   ИСО 5832.3
Шестигранник Гр. 2 Р50400 Б348 W3.7035 КДЕС MR0175 6,35≦В≦33,33 мм
Полый стержень Гр.2 Р50400 Б348/Б381       КДЕС MR0175 Наружный диаметр>200 мм
Д: 5000 мм макс.
гр.5 Р56200 Б348/Б381 4928      
Кольцо Гр.2 Р50400 Б348 КДЕС MR0175 Наружный диаметр: 300~1100 мм
ID:200~1000мм
Д: 350 мм макс.
Гр. 5 Р56200 Б348 4928
Лист Гр.1 Р50250 Б265 0,4≦T≦35 мм
Гр. 2 Р50400 Б265
Гр. 5 Р56200 Б265
Бесшовная трубка Гр.1 Р50250 Б337/Б338         Наружный диаметр: 10~140 мм
Т: 0,3~20 мм
Д: 12 м (макс.)
Гр. 2 Р50400 Б337/Б338        
Гр.5 Р56200 Б337/Б338        
Гр. 7 Р52400 Б337/Б338        
Гр. 9 Р56320 Б337/Б338        
Гр.12 Р53400 Б337/Б338        
>>наверх

Никелевый сплав

Продукт Сплав УНС АСТМ АМС Веркстофф ДИН Другие Размер (мм)
Слиток С276 Н10276 Б472/Б564/Б574         Φ500мм(+/-10мм)
Φ455мм(+/-10мм)
Φ400мм(+/-10мм)
Φ340мм(+/-10мм)
600 N06600 Б166        
625 N06625 Б446/Б564 5666      
718 N07718 В637 5662 / 5663      
Х-750 N07750   5667 / 5668
5670
     
80А N07080 В637        
925 N09925 В805        
С263 N07263   5886      
901 N09901   5660 / 5661      
Круглый стержень 718 N07718 А1014/Б637 5662 / 5663 2.4668   Стандарт API 6A718 11≦Φ≦254 мм
625 N06625 Б446/Б564 5666 2,4856 ЭН10095 3076 NA21
БС 3076
80А N07080 В637   2,4952   3076 NA20 HR
2.4631 ЧР 601
А286 S66286 А453 5731 / 5732     БС HR51
А638 5734 / 5737
Х-750 N07750   5667 / 5668
5670
     
С276 Н10276 Б472/Б574/Б564        
С263 N07263   5886      
400 N04400 Б164        
К-500 Н05500 В865        
825 N08825 Б425/Б564        
925 N09925 В805        
901 N09901   5661 / 5660      
Бесшовная трубка 200 УНС НО2200 ASTM SB-163         Наружный диаметр: 10~76 мм
Т: 0.3~7мм
Д: 12 м (макс.)
201 УНС НО2200 ASTM SB-163        
400 УНС Н04400 ASTM SB-163
ASTM SB-165
       
600 УНС Н06600 АСТМ СБ163        
690 УНС Н06690 АСТМ СБ163        
800 УНС Н08800 АСТМ СБ163        
800Х УНС Н08810 АСТМ СБ163        
825 УНС Н08825 АСТМ СБ163        
Хастеллой C22 УНС Н06022 АСТМ В622        
Хастеллой C276 УНС Н10276 АСТМ В622        
>>наверх

Механически обработанные детали

Аэрокосмическая отрасль

Привод

Привод

Блок

Босс

Крышка багажника

Заготовки привода


Производство электроэнергии

Распорка компрессора

Уплотнение для газовой турбины

Лопасть турбины

Вал трансмиссии

Вал трансмиссии

Тигельная инструментальная сталь и специальный сплав Общая информация

Инструментальные стали CPM для холодной обработки

Подобно тому, как обработка CPM может обеспечить более высокое содержание легирующих элементов для твердости в красном состоянии и износостойкости в быстрорежущих сталях, ее также можно использовать для производства высоколегированных инструментальных сталей для холодной обработки с повышенной износостойкостью.Износостойкость инструментальной стали определяется твердостью после термообработки, а также количеством и типом карбидов твердого сплава, присутствующих в микроструктуре. Например, при одинаковой твердости D2 проявляет лучшую износостойкость, чем A2. В первую очередь это связано с тем, что D2 содержит больше карбидов хрома, чем A2.

Самыми твердыми и, следовательно, наиболее стойкими к истиранию карбидами, которые обычно встречаются в инструментальных сталях, являются карбиды ванадия. Инструментальные стали для холодной обработки, известные своей превосходной износостойкостью, обычно содержат значительные количества ванадия с достаточным количеством углерода для образования больших объемов карбидов ванадия.Например, среди быстрорежущих сталей M4 (4% V) и T15 (5% V) признаны двумя наиболее износостойкими быстрорежущими сталями, доступными как для режущего инструмента, так и для холодной обработки. В обычных инструментальных сталях высокоизносостойкие A7 и D7 представляют собой версии A2 и D2 с высоким содержанием ванадия (4-5% V).

Наиболее выгодным результатом процесса CPM стала возможность производить новые марки высоколегированных сплавов. Процесс CPM позволяет повысить содержание ванадия сверх того, что практически возможно в обычном сталеплавильном производстве.Воспользовавшись этим аспектом процесса CPM, инженеры Crucible разработали CPM 10V для холодных операций. Она была разработана для оптимизации содержания ванадия, чтобы обеспечить превосходную износостойкость при сохранении прочности и технологических характеристик известных инструментальных сталей D2 и M2. Представленный в 1978 году, CPM 10V быстро стал признанным стандартом для приложений с высокими требованиями к износу. Он также послужил образцом для целой серии сплавов Crucible CPM с высоким содержанием ванадия — наших «Killer V», — предназначенных для преодоления разрыва между инструментальными сталями и карбидом.

«Killer-V» теперь включает CPM 3V, 9V, 10V, 15V, а также CPM M4HCHS с 4% V. Это семейство инструментальных сталей с высоким содержанием ванадия предлагает превосходное сочетание прочности и износостойкости. сопротивление, как показано в прилагаемом сравнении. Наш известный CPM 10V имеет в четыре раза большую износостойкость, чем D2, а CPM 15V на 50% более износостойкий, чем 10V. На самом деле CPM 15V обладает самой высокой износостойкостью среди всех инструментальных сталей, приближаясь к стойкости карбида, но без риска хрупкости.Последним дополнением является CPM 3V, который при твердости по шкале Роквелла 58/60 обеспечивает ударную вязкость, близкую к S7, но при этом предлагает более высокую износостойкость, чем D2. Компания Crucible продолжает разрабатывать специальные марки CPM с высоким содержанием ванадия, отвечающие различным требованиям к износостойкости и прочности.

Инструментальная сталь – характеристики и применение

Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов.

Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям , которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов (пуансонов, штампов, пресс-форм, инструментов для резки, вырубки, формовки, волочения, направляющих и продольных инструментов ). Их пригодность исходит из их отличительной твердости , стойкости к истиранию и деформации, а также их способности удерживать режущую кромку при повышенных температурах. Инструментальные стали с содержанием углерода от 0,5% до 1,5% производятся в тщательно контролируемых условиях для обеспечения требуемого качества.Присутствие карбидов в их матрице играет определяющую роль в качестве инструментальной стали.

Обычно их делят на два класса:

  • Простые углеродистые стали , содержащие высокий процент углерода, около 0,80-1,50% и кобальт) добавляют для обеспечения большей прочности, ударной вязкости, коррозионной и жаростойкости стали.

Одной из подгрупп инструментальных сталей являются быстрорежущие стали (HSS), которые получили свое название в первую очередь за способность обрабатывать и резать материалы на высоких скоростях (высокая твердость в горячем состоянии).Он часто используется в пилах и сверлах. Эта группа инструментальных сталей описана в отдельной статье.

Легирующие добавки в легированных инструментальных сталях

Быстрорежущая сталь – M8

Чистое железо слишком мягкое, чтобы его можно было использовать для структурирования, но добавление небольших количеств других элементов (например, углерода, марганца или кремния) значительно увеличивает его механическая прочность . Синергетический эффект легирующих элементов и термической обработки позволяет получить огромное разнообразие микроструктур и свойств.Четыре основных легирующих элемента, которые образуют карбиды в инструментальной и штамповой стали: вольфрам, хром, ванадий и молибден. Эти легирующие элементы в сочетании с углеродом образуют очень твердые и износостойкие карбидные соединения.

  • Вольфрам . Производит стабильные карбиды и уменьшает размер зерна для повышения твердости, особенно при высоких температурах. Вольфрам широко используется в быстрорежущих инструментальных сталях и был предложен в качестве замены молибдена в ферритных сталях с пониженной активацией для ядерных применений.
  • Хром . Хром повышает твердость, прочность и коррозионную стойкость. Упрочняющий эффект образования стабильных карбидов металлов на границах зерен и сильное повышение коррозионной стойкости сделали хром важным легирующим материалом для стали. Вообще говоря, концентрация, указанная для большинства сортов, составляет приблизительно 4%. Этот уровень обеспечивает наилучший баланс между твердостью и прочностью. Хром играет важную роль в механизме затвердевания и считается незаменимым.При более высоких температурах хром способствует повышению прочности. Он обычно используется для приложений такого рода в сочетании с молибденом.
  • Молибден . Молибден (около 0,50-8,00%) при добавлении в инструментальную сталь делает ее более устойчивой к высоким температурам . Молибден повышает прокаливаемость и прочность, особенно при высоких температурах из-за высокой температуры плавления молибдена. Молибден уникален тем, что он увеличивает прочность стали на растяжение при высоких температурах и сопротивление ползучести.Он замедляет превращение аустенита в перлит гораздо больше, чем превращение аустенита в бейнит; таким образом, бейнит может быть получен непрерывным охлаждением молибденсодержащих сталей.
  • Ванадий . Ванадий обычно добавляют в сталь для предотвращения роста зерна во время термической обработки. Контролируя рост зерна, он улучшает как прочность, так и ударную вязкость закаленных и отпущенных сталей. Размер зерна определяет свойства металла. Например, меньший размер зерна увеличивает прочность на растяжение и имеет тенденцию к увеличению пластичности.Более крупный размер зерна предпочтителен для улучшения характеристик ползучести при высоких температурах.

Пример инструментальной стали – Сталь А2

Инструментальная сталь А2 представляет собой закаленную на воздухе сталь для холодной обработки сталей группы А, содержащую молибден и хром. Сталь А2 содержит 5% хромистой стали, что обеспечивает высокую твердость после термической обработки с хорошей размерной стабильностью. Содержание углерода в инструментальных сталях А2 высокое. A2 обладает хорошей прочностью при средней износостойкости и относительно легко обрабатывается.Инструментальная сталь A2 может использоваться во многих областях, где требуется хорошая износостойкость, а также хорошая ударная вязкость. Типичные приложения для A2 Steel:

  • Разбрасывание
    • Разлётки
    • Датчики
    • Ножницы
    • Заготовящие инструменты
    • Punch Dies

    Свойства инструментальной стали – A2 Сталь

    Материал Свойства интенсивных свойства , это означает, что они не зависят от количества массы и могут варьироваться от места к месту в системе в любой момент.В основу материаловедения входит изучение структуры материалов и их связь с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может приступить к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются входящие в его состав химические элементы и то, каким образом он был обработан до конечной формы.

    Механические свойства инструментальной стали – Сталь A2

    Материалы часто выбирают для различных применений, поскольку они имеют желаемое сочетание механических характеристик.Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

    Прочность инструментальной стали – Сталь A2

    В механике материалов прочность материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

    Предел прочности при растяжении

    Предел прочности при растяжении инструментальной стали – сталь А2 зависит от процесса термообработки, но составляет около 1860 МПа.

    Предел прочности при растяжении является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении.Предельная прочность на растяжение часто сокращается до «предельной прочности» или даже до «предельной». Если это напряжение применяется и поддерживается, произойдет разрушение. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 % превышает предел текучести для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает сужение, когда площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжение-деформация не содержит более высокого напряжения, чем предел прочности.Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности. Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

    Предел текучести

    Предел текучести инструментальной стали – стали А2 зависит от процесса термообработки, но составляет около 1400 МПа.

    Точка текучести — это точка на кривой напряжения-деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация.До предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято. Как только предел текучести пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют явление, называемое явлением предела текучести. Пределы текучести варьируются от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

    Модуль упругости Юнга

    Модуль упругости Юнга инструментальной стали – сталь А2 составляет 200 ГПа.

    Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости при растяжении и сжатии в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение. Вплоть до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из своего положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не возникает.Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга . Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

    Твердость инструментальной стали – сталь A2

    Твердость по Роквеллу инструментальной стали – сталь A2 зависит от процесса термообработки, но составляет примерно 60 HRC.

    Испытание на твердость по Роквеллу.В отличие от теста Бринелля, тестер Роквелла измеряет глубину проникновения индентора при большой нагрузке (большая нагрузка) по сравнению с проникновением, сделанным при предварительном нагружении (незначительная нагрузка). Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Прикладывается основная нагрузка, затем ее снимают, сохраняя при этом второстепенную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу . То есть глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны.Главным преимуществом твердости по Роквеллу является возможность отображать значения твердости напрямую . Результатом является безразмерное число, обозначаемое как HRA, HRB, HRC и т. д., где последняя буква соответствует соответствующей шкале Роквелла.

    Испытание Rockwell C выполняется с пенетратором Brale ( алмазный конус 120° ) и основной нагрузкой 150 кг.

    Тепловые свойства инструментальной стали – Сталь A2

    Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и приложение тепла.Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному .

    Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность являются свойствами, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

    Температура плавления инструментальной стали – сталь A2

    Температура плавления инструментальной стали – сталь A2 составляет около 1420°C.

    В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердого состояния в жидкое. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

    Теплопроводность инструментальной стали – сталь А2

    Теплопроводность инструментальной стали – сталь А2 составляет 26 Вт/(м·К).

    Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м.К . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

    Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем случае:

    Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) .Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

    Инструментальная сталь: сталь, которая добивается цели

    Состав металлов и производство инструментальных сталей

    Металлургия инструмента должна соответствовать работе инструмента.

    Что такое инструментальная сталь?

    Инструментальные стали

    представляют собой исключительно твердые, прочные или износостойкие сплавы.Их свойства обусловлены как их химическим составом, так и их производством. Как следует из их названия, эти стали готовы к резке, шлифовке, сверлению, пробивке отверстий, ударам и другим тяжелым работам. Инструментальные стали должны иметь свойства материала, подходящие для их применения. Например, сверло и пробойник нуждаются в твердости и износостойкости. Однако перфоратор испытывает больший удар, а сверло испытывает больший сдвиг. Инженеры и металлурги выбирают тип инструментальной стали в зависимости от использования инструмента.

    Все инструментальные стали содержат легирующие элементы, образующие карбиды, плотно упакованную металлическую решетку, содержащую металл и углерод. Карбиды являются тугоплавким материалом, что означает, что они устойчивы к разрушению под давлением, химическими веществами или нагреванием.

    Однако не только химия делает инструментальную сталь. Инструментальная сталь также приобретает твердость благодаря точно контролируемой термообработке и закалке.

    Упрочнение инструментальной стали закалкой

    Закалка — это процесс упрочнения стали путем изменения ее микроструктуры.

    Сначала нагревается сталь. Стальные сплавы нагревают до разных температур в зависимости от количества углерода в смеси. Железо и углерод проходят через разные «фазы», ​​в которых молекулы принимают разную форму, и эти фазы зависят от общей химии.

    После того, как будет достигнута и выдержана необходимая температура, сплав подвергается закалке или охлаждению под воздействием гораздо более холодного газа или жидкости. Такая закалка быстро замораживает металл. Когда металл подвергается такой шоковой заморозке, множество крошечных кристаллических зерен металла начинают замерзать одновременно, с большим смещением в каждом зерне и между ними.Сравните это с очень медленным охлаждением, когда зерна со временем медленно остывают, образуя более крупные круглые соцветия. Медленно охлажденные зерна металла могут двигаться мимо друг друга при ударе по металлу, вмятина в металле, но не ломая его. Шоковая заморозка дает молекулярной структуре меньше места для перемещения при ударе, что делает ее более твердой и менее вероятной для образования вмятин. Металлическая решетка в этих структурах называется мартенситной, и именно ударная, зубчатая молекулярная структура мартенсита придает закаленным металлам их характерную твердость.

    Закалка в воде — самый быстрый способ закалки, а закалка на воздухе — самый медленный. С чем может справиться сплав, зависит от его химического состава. Некоторые сплавы могут треснуть или деформироваться, если их охладить слишком быстро, но они хорошо затвердеют при более мягкой закалке на воздухе. Другие не сделают твердого мартенситного слоя, если только их не шокирует такое сильное изменение температуры, как в воде.

    В этой настольной пиле используется несколько металлов из-за их различных свойств.

    Категории инструментальной стали

    Существует шесть широких категорий инструментальной стали.Четырьмя наиболее распространенными являются закаленные в воде, холоднообрабатываемые, горячеобрабатываемые и быстрорежущие инструментальные стали. В специализированных приложениях также используются ударопрочные и специальные инструментальные стали.

    1. Водостойкий

      Эта группа инструментальных сталей представляет собой в основном углеродистую сталь, прошедшую термообработку. В них содержится 0,5–1,5% углерода. Другие легирующие элементы могут присутствовать из-за их различного качества, но обычно они составляют менее 0,5%. Эти металлы, такие как никель, вольфрам или молибден, дороги.Использование меньшего количества дорогостоящего металла обеспечивает ценность для более легких приложений.

      Для этой группы сталей необходим экстремальный удар закалки в воде, чтобы получить твердый внешний слой. Легкие инструменты, мелкие детали, такие как пружины и небольшие крепежные детали, вероятно, являются конечными продуктами. Их нельзя использовать в экстремальных условиях, потому что стали серии W немного более хрупкие, чем другие инструментальные стали. Стали серии W более подвержены растрескиванию и могут выдерживать длительные температуры только до 302°F (150°C).

    2. Инструментальная сталь для холодной обработки
      Инструментальные стали

      для холодной обработки предназначены для использования при «холодных» температурах — они твердые, прочные и износостойкие, но не в горячих средах. Поскольку для резки холодных материалов может потребоваться больше усилий, чем для резки горячих материалов, прочность на сжатие является обязательным условием для инструментальной стали для холодной обработки.

      Холод в данном контексте не означает, что слесарю пора надевать свитер. 392°F (200°C) и ниже считается холодной рабочей средой для этих инструментов.В отличие от многих типов стали, графит часто образуется в сталях холодной обработки. Этот графит делает многие из этих сплавов обрабатываемыми: графит обеспечивает смазку.

      Подкатегории инструментальной стали для холодной обработки:

      • Закалка в масле (серия O): В процессе производства эти сплавы закаливаются в масле. Они содержат 0,85–2,00 % углерода и обычно менее 1 % каждого другого легирующего элемента. Эти элементы могут включать марганец, кремний, вольфрам, хром, ванадий и молибден.
      • Воздушная закалка (Серия А): В процессе производства эти сплавы закаливаются на воздухе. Они содержат 0,05–2,85% углерода. Эти стали могут содержать до 5% хрома. Высокое содержание хрома означает, что во время термообработки серия А не будет подвергаться деформации размеров. Хром обеспечивает более узкие допуски.
      • Высокоуглеродистый хром (серия D): эти стали для холодной обработки работают при температуре до 797°F (425°C). Они содержат 1,4–2,5% углерода и 11–13% хрома. Они могут подвергаться закалке на воздухе или в масле, в зависимости от сплава, и практически не деформируются при любом методе охлаждения.Эти сплавы обычно имеют очень высокую стойкость к истиранию.
    Закалка в воде может работать до 302°F, холодная обработка до 392°F и горячая обработка до 1004°F.

     

    1. Инструментальная сталь для горячей обработки
      Все инструментальные стали

      для горячей обработки имеют более высокий процент легирующих элементов, что позволяет создавать больше карбидов и выдерживать более высокие рабочие температуры. Инструментальные стали для горячей обработки могут работать при температурах до 1004°F (540°C). Как группа, большинство из них имеют низкий процент углерода, ниже 0,6%.

      Инструментальная сталь для горячей обработки часто используется в высокотемпературном производстве с ковкими горячими материалами, такими как металл и стекло. Матрицы, штампы, экструдеры и компрессоры могут быть изготовлены из стали для горячей обработки. Инструмент должен продолжать функционировать даже при длительном тепловом воздействии.

      Существует три основных типа инструментальной стали для горячей обработки в зависимости от основного легирующего элемента: хрома, вольфрама или молибдена. Некоторые из них имеют высокий уровень содержания хрома и вольфрама, поэтому в зависимости от производителя их сортируют как вольфрамовые или хромовые.Основной легирующий элемент образует карбид в стали, и каждый карбид имеет свои преимущества.

      Подкатегории инструментальной стали для горячей обработки:

      • Хром : Хромированные инструментальные стали для горячей обработки содержат 3–5% хрома. Другие легирующие элементы, такие как вольфрам, ванадий или молибден, составляют менее 5%. Ванадий обычно используется в стали, используемой для режущих инструментов. Эта группа сплавов (и особенно AISI h23) является наиболее используемым инструментом для горячей обработки.
      • Вольфрам : Эти сплавы часто не содержат молибдена или ванадия.Вместо этого они содержат 9–18% вольфрама. Большинство вольфрамовых инструментальных сталей для горячей обработки содержат от 2 до 4% хрома. Это не всегда верно: например, сплав AISI h33 имеет 12% хрома и 12% вольфрама. х33 иногда называют хромистой сталью, иногда вольфрамовой, а иногда и той, и другой. Вольфрамовые стали обладают отличной термостойкостью, но могут быть хрупкими; это достигается предварительным нагревом до рабочей температуры перед использованием.
      • Молибден : Многие хромистые инструментальные стали для горячей обработки содержат небольшое количество молибдена.Стали премиум-класса для горячей обработки в очень тяжелых условиях имеют много преимуществ. Молибден обеспечивает более высокую термостойкость и износостойкость при тяжелых условиях эксплуатации при высоких температурах. Молибденовые сплавы AISI h52 и h53 часто используются в качестве штампов или режущих инструментов на металлургических заводах, чтобы выдерживать тепло и силу резки и ковки.
    2. Быстрорежущая инструментальная сталь

      Современные производственные процессы возможны частично благодаря изобретению этого класса инструментальной стали. Режущие инструменты и детали машин, работающие на высоких скоростях, нагреваются из-за трения.Инновации в высокоскоростных материалах позволили машинистам увеличить скорость производства.

      В 1900 году на Парижской выставке дебютировала быстрорежущая инструментальная сталь. Толпа производителей ахнула, увидев, как режущая кромка раскалилась докрасна из-за трения, но продолжала работать. Если в 1890-х годах скорость резания составляла 5–30 футов в минуту, то к 1905 году машины двигались со скоростью 150 футов в минуту.

      Быстрорежущие инструментальные стали содержат 14–18 % вольфрама, 3–5 % хрома, 0,6 % углерода и другие элементы в зависимости от области применения.

    Ударопрочная инструментальная сталь оптимизирована для выдерживания ударных нагрузок по всему металлу.
    1. Ударопрочная инструментальная сталь
      Ударопрочные инструментальные стали

      Group S невероятно прочны и обладают высокой ударопрочностью. Их сила заключается не только в поверхностном или «ударном» слое инструмента. Их можно использовать для пружин, долот, штампов и пуансонов. Эта группа сплавов часто содержит много легирующих элементов, большинство из которых встречается в других инструментальных сталях.Однако кремний в пределах 0,15–3% присутствует в сталях этого класса.

    2. Инструментальные стали специального назначения

      В этой группе сплавов устраиваются на ночлег странные утки; эти металлы используются в определенных целях и даже могут быть созданы металлургом для конкретного производителя. В эту группу входят низколегированные стали с высоким содержанием железа, в которых все остальные легирующие элементы используются в умеренных количествах. Они больше всего похожи на недорогие W-стали и также закаляются водой.Небольшое добавление других элементов улучшает механические свойства, но снижает затраты. Низкоуглеродистые «формовочные» стали также входят в эту группу сплавов специального назначения. Они используются для литья термопластов, которые должны быть термостойкими и износостойкими, но не требуют высокой ударопрочности.

    Выбор инструментальной стали

    При проектировании промышленной машины или покупке машины для промышленных или производственных целей тип используемой инструментальной стали важен и должен быть указан инженером.

    Для людей, покупающих ручные инструменты, необходима другая информация. Часто производитель ручного инструмента предлагает «закаленную сталь», а затем выбирает сталь в зависимости от предполагаемого использования инструмента. Однако то, какая марка стали используется, является отраслевой тайной для каждого производителя инструмента. Производители уравновешивают стоимость и рабочие нагрузки по частям. Лучший способ выбрать инструменты — получить рекомендации от профессионалов в этой области, друзей и обзоры в Интернете, а не беспокоиться о самом сплаве.Если производитель обладает какой-либо металлургической компетенцией и не срезает углы, конструкция ручного инструмента становится более важной, чем сплав.

    Кузнецы, литейщики и другие металлурги будут более любопытны, даже на уровне домашнего хобби. Поиск ресурсов и форумов в этих группах дает массу информации о том, чего можно ожидать и какие типы металлов лучше всего использовать.

    Статьи по теме:

    Инструментальная сталь h21 | Техническая сталь и материалы

    Просмотр номеров AMS   >

    Инструментальная сталь h21

    Инструментальная сталь

    h21 — стальной сплав на основе хрома из семейства сталей «H» по системе классификации AISI.h21 — один из наиболее часто используемых сплавов этой группы благодаря выдающейся ударной вязкости. Другие стали из этой группы, например х23, имеют больше ванадия, что дает лучшую износостойкость и стойкость к отпуску, но худшую ударную вязкость.

    Благодаря этим свойствам инструментальная сталь h21 в основном используется в аэрокосмической промышленности, точнее для шасси. Этот сплав также широко используется для изготовления лопастей и валов винтов вертолетов, а также штампов для литья под давлением.

    Инструментальная сталь

    h21 также используется для изготовления горячей оснастки благодаря ее превосходной стойкости к растрескиванию, включая растрескивание от термической усталости, крупное растрескивание и тепловой удар при водяном охлаждении.К ним относятся горячие пуансоны, штампы для литья под давлением, кузнечные штампы, лезвия для горячих ножниц, штампы для горячих захватов и инструменты для экструзии. Как и большинство сталей с высокой ударной вязкостью и низким содержанием углерода, Сталь Н21 может применяться для производства сталей для горячей обработки методом водяного охлаждения.

    Инструментальная сталь

    h21 имеет минимальную деформацию при глубокой и воздушной закалке благодаря сбалансированному составу сплава. h21 также можно закаливать методом воздушной закалки.

    Tech Steel & Materials предлагает инструментальную сталь h21 в четырех спецификациях подтипа и нескольких формах/формах:

    Химический состав инструментальной стали h21

    Элемент Мин. (%) Макс. (%)
    Углерод, С 0.38 0,43
    Марганец, Mn 0,20 0,40
    Кремний, Si 0,80 1,00
    Сера, S 0,015
    Фосфор, P 0,015
    Хром, Cr 4,75 5,25
    Молибден, Mo 1,20 1,40
    Ванадий, В 0.40 0,60
    Никель, Ni 0,25
    Медь, Cu 0,35
    Железо, Fe *Баланс

    *Не только к упомянутому элементу, но и к тому, что он преобладает над другими элементами, которые используются только в минимальных количествах.

    Инструкции по изготовлению и эксплуатации

    Инструментальная сталь

    h21 легко формуется с использованием обычных методов механической обработки и ковки.Для ковки предпочтительна температура 2050°F (1121°C), при этом 1650°F (899°C) является самой низкой рекомендуемой температурой. h21 также может подвергаться наклепу и сварке обычными методами для сталей этой группы. При этом обрабатываемость стали h21 составляет 75% по сравнению со сталями группы «W».

    Механические и физические свойства инструментальной стали h21

    Собственность Имперский Метрическая система
    Плотность 0,282 фунта/дюйм³ 7.81 г/куб.см
    Точка плавления 2600°F 1427°С
    Прочность на растяжение 260 тысяч фунтов на квадратный дюйм 1792 МПа
    Прочность на растяжение, предел текучести 215 тысяч фунтов на квадратный дюйм 1482 МПа
    Удлинение в 4D 8 % 8 %
    Уменьшение площади 30 % 30 %
    Твердость, Rockwell C
    Воздушное охлаждение от 1800°F (982°C) в течение 45 минут)
    52.5 52,5
    Твердость, Rockwell C
    Воздушное охлаждение от 1850°F (1010°C) в течение 45 минут)
    56 56
    Твердость, Rockwell C
    Воздушное охлаждение от 1900°F (1038°C) в течение 45 минут)
    57 57
    ударный по Шарпи
    V-образный паз; воздушное охлаждение от 1850°F (1010°C) и последующий отпуск при 535°C
    10,0 фут-фунт 13,6 Дж
    ударный по Шарпи
    V-образный паз; с воздушным охлаждением от 1850°F (1010°C) и затем отпуском при 1200°F (650°C)
    20.0 фут-фунт 27,1 Дж
    ударный по Шарпи
    V-образный паз; с воздушным охлаждением от 1850°F (1010°C) и затем отпуском при 700°F (370°C)
    25,0 фут-фунт 33,9 Дж
    Паек Пуассона 0,27 – 0,30 0,27 – 0,30
    Обрабатываемость (относительная оценка для 1% углеродистой стали) 75-80 % 75-80 %

    Свойства поперечного растяжения

    Собственность Имперский Метрическая система
    Прочность на растяжение 260 тысяч фунтов на квадратный дюйм 1792 МПа
    Прочность на растяжение, предел текучести (0.2% смещения) 215 тысяч фунтов на квадратный дюйм 1482 МПа
    Индивидуальное значение 6 % 6 %
    Среднее значение 15 % 15 %

    Термические свойства инструментальной стали h21

    Собственность Имперский Метрическая система
    Тепловое расширение
    (в диапазоне температур 68-112° F / 20-100° C)
    6,63 мкдюйм/дюйм°F 11.9 x 10-6/ºC
    Теплопроводность (при 212° F / 100° C) 292,9 дюймов/час·фут².°F 42,2 Вт/мК

    Термическая обработка инструментальной стали h21

    Инструментальная сталь

    h21 может подвергаться термообработке по различным схемам, придающим различные свойства. Термическая обработка этого сплава обычно состоит из отжига, закалки/аустенитизации, закалки на воздухе и в масле, а также одинарного или двойного отпуска при температурах 840°F (450°C), 930°F (500°C), 1020°F (550°C). °С), 1110°F (600°С) и 1200°F (650°С).

    Согласно некоторым независимым исследованиям, оптимальная термическая обработка для достижения сочетания твердости, ударной вязкости, предела текучести, предела прочности и пластичности включает закалку в масле и двойной отпуск при 1020° F (550° C). Более высокая твердость может быть достигнута путем закалки в масле и двойного отпуска при 1110° F (600° C), но это также может привести к снижению прочности свинца и очень низкой пластичности. Также с повышением твердости инструментальной стали h21 снижается ударная вязкость.

    Быстрорежущая сталь | Инструментальная сталь

    Быстрорежущие инструментальные стали предназначены в первую очередь для применения в режущих инструментах.Термин «быстрорежущая» использовался, когда эти стали были впервые изобретены. Этот термин относится к тому факту, что стали можно было использовать в качестве режущих инструментов при высоких скоростях токарной обработки на токарном станке. В некоторых случаях скорость вращения была настолько высокой, что инструменты нагревались до тускло-красного цвета, что составляет около 1100°F (593°C). Способность сохранять твердость, необходимую для резания при этой температуре, является свойством, известным как твердость в красном состоянии или твердость в горячем состоянии, и является основной определяющей характеристикой быстрорежущих сталей.

    Быстрорежущие стали обладают высокой прочностью и твердостью, но обычно имеют более низкую ударную вязкость, чем инструментальные стали для холодной обработки. Некоторые из них, в первую очередь M2 и порошковый металл M4, используются для холодной обработки из-за достижимой прочности и износостойкости.

    Чтобы считаться быстрорежущей сталью, химический состав должен соответствовать определенным минимальным требованиям, которые определены в Спецификации ASTM A600 для быстрорежущих инструментальных сталей. Быстрорежущие стали М50 и М52 с наименьшими легирующими свойствами известны как промежуточные быстрорежущие стали из-за более низкого содержания в них легирующих элементов.Кобальтсодержащие марки, такие как М35 и М42, известны как сверхбыстрорежущие стали, поскольку они обладают повышенной твердостью в горячем состоянии.

    Номинальные химические составы обычных быстрорежущих и промежуточных быстрорежущих инструментальных сталей представлены в весовых процентах ниже. Относительное сравнение свойств сталей представлено в таблице на оборотной стороне. Более подробную информацию о сталях можно получить из отдельных технических паспортов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *