Инструментальная сталь – это особый вид металла, для которого характерны высокая прочность и твёрдость. Добиваются этих качеств посредством специального этапа финальной обработки при повышенных температурах. Выпускаются инструментальные стали разных видов, которые между собой незначительно отличаются по твёрдости. Основное назначение материала – изготовление износостойких инструментов и различных деталей.
Основные виды сырья
Инструментальные стали создаются в качестве ковкого сплава железа с углеродами и другими химическими элементами. Между собой они различаются на 2 основных типа: качественные и высококачественные. Разница определяется по показателю количественного содержания серы и фосфора. При меньшей концентрации данных элементов и неполезных примесей сплаву присваивается класс высококачественного материала.
Кроме того, инструментальные стали различаются по химической формуле на:
- углеродистые виды;
- легированные. При их изготовлении в сплав добавляют специальные примеси, придающие стали повышенную стойкость к коррозии. Таким образом увеличивается прочность материала. Специальные добавки способствуют снижению хрупкости;
- высоколегированные или быстрорежущие;
- валковые.
Каждый вид металла характеризуется разной теплостойкостью. Цена на сплавы разных типов тоже отличается ввиду разницы в вопросе выносливости. Кроме того, существует ещё один принцип классификации материалов, используемый по отношению к сталям легированного типа, – согласно назначению и в зависимости от марки. В первую группу входят сплавы для производства различных инструментов для обработки железа в холодном состоянии. Ко второй причислены стали, приспособления из которых используют при больших температурах (от 300 градусов). Легированные сплавы быстрорежущего типа сохраняют основные свойства при нагреве до 650°.
Выпускается данный материал в виде различной продукции: проволока, полосы, листы, прутки (с шестиугольным, круглым, квадратным сечением).
Назначение и сферы использования
Сфера применения сплавов весьма специфическая, что обусловлено их высокими показателями прочности и твёрдости. В основном они используются для изготовления разных механизмов, орудий или устройств. В частности, из таких сплавов производятся следующие группы инструментов:
- режущие. В эту категорию относятся свёрла, резцы, метчики;
- измерительные;
- штамповочные. Группа включает разного рода матрицы, валики, пуансоны.
При этом к сырью выдвигаются определённые требования. Сплавы для производства режущих инструментов должны обладать высокой твёрдостью, стойкостью к износу, повышенным температурам. Основной характеристикой материала, что используется при изготовлении измерительного оборудования, среди прочих параметров является его хорошее сохранение формы и размера. Это важное условие, необходимое для производства высокоточных специнструментов, щупов, деталей сложной конфигурации. При выборе металла, из которого делают штампы, обращается внимание на его способность сохранять механические свойства под воздействием высоких температур. Такой тип железа характеризуется стойкостью к деформации даже в условиях многоразового нагрева или охлаждения.
Основные требования к сырью
Поскольку инструментальные стали характеризуются специфическим назначением, в частности, служат исходным материалом для производства высокопрочного и точного оборудования, то они должны соответствовать определённым параметрам. Среди основных требований:
- Стойкость к повышенным температурам.
- Податливость в обработке.
- Пластичность в нагретом состоянии.
- Устойчивость к обезуглероживанию и трещинам.
Большую роль играет восприимчивость к технологии прокаливания и степень возможного воздействия. Согласно данному критерию, металл различается на легированные сплавы с высокой, повышенной и низкой податливостью этому типу обработки.
