Инструментальная сталь

Большая Советская энциклопедия

Инструментальная сталь в Большой Советской энциклопедии

Инструментальная сталь - это, что такое Инструментальная сталь в Большой Советской энциклопедии

углеродистая или легированная сталь для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов холодного и горячего деформирования, а также деталей машин, испытывающих повышенный износ при умеренных динамических нагрузках (шарико- и роликоподшипники, зубчатые колёса, ходовые винты в высокоточных станках и др.). Как правило, И. с. содержит более 0,6—0,7% С; исключение — штамповые стали для горячего деформирования, содержащие 0,3—0,6% С. Для улучшения эксплуатационных свойств И. с. подвергают термической обработке (закалке (См. Закалка), Отпуску), в результате которой твёрдость И. с. повышается до 60—66 HRC, прочность при изгибе — 2,5—3,5 Гн/м2 (250—350 кгс/мм2). С увеличением твёрдости повышается и Износостойкость И. с. — способность сохранять неизменные размеры и форму рабочей поверхности при трении с высокими давлениями. И. с., легированные хромом и марганцем, обладают более высокой закаливаемостью и прокаливаемостью, чем углеродистые. Повышенная красностойкость И. с. — способность сохранять высокую твёрдость и износостойкость при температурах до 500—700 °С — достигается легированием сталей вольфрамом, молибденом, ванадием. В зависимости от устойчивости против нагрева, возникающего в процессе эксплуатации, И. с. подразделяют на три группы (см.табл.).

Химический состав широко распространённых в СССР инструментальных сталей,

% в среднем

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Марка стали      | C        | Mn     | Si       | Cr       | W       | Mo     | V        |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали с небольшой устойчивостью против нагрева         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Углеродистые стали        |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У8А    | 0,8     | 0,25    | 0,25    | ≤0,1          | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У10А  | 1,0     | 0,25    | 0,25    | ≤0,1          | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У12А  | 1,2     | 0,25    | 0,25    | ≤0,1          | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У13А  | 1,3     | 0,25    | 0,25    | ≤0,1          | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Низколегированные стали       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 9ХФ   | 0,9     | 0,4     | 0,25    | 0,55    | —       | —       | 0,2     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 11ХФ         | 1,1     | 0,5     | 0,25    | 0,55    | —       | —       | 0,1     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 13Х    | 0,3     | 0,4     | 0,25    | 0,55    | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| В2Ф   | 1,2     | 0,4     | 0,25    | 0,5     | 1,7     | —       | 0,1     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Легированные стали        |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х       | 1,0     | 0,3     | 0,2     | 1,5     | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| ХВСГ         | 1,0     | 0,75    | 0,85    | 0,9     | 0,85    | —       | 0,1     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 7ХГ2ВМ     | 0,75    | 2,1     | 0,3     | 1,7     | 1,1     | 0,7     | 0,15    |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 6ХС           | 0,65    | 0,25    | 0,8     | 1,1     | —       | —       | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали с повышенной устойчивостью против нагрева       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х6ВФ         | 1,1     | 0,25    | 0,25    | 6        | 1,3     | —       | 0,6     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х6Ф4М       | 1,65    | 0,25    | 0,25    | 6        | —       | 0,8     | 3,8     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| X12М         | 1,55    | 0,25    | 0,25    | 12      | —       | 0,5     | —       |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 55Х6В3СМФ      | 0,55    | 0,25    | 0,8     | 6        | 3        | 0,8     | 0,8     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали, устойчивые против нагрева  |

| (штамповые стали)  |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 4Х52ВФС   | 0,4     | 0,25    | 1,0     | 5        | 2,0     | —       | 0,8     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 4Х3БМФС         | 0,4     | 0,35    | 0,8     | 3,5     | 1,0     | 1,4     | 0,7     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 3Х2В8Ф     | 0,35    | 0,25    | 0,25    | 2,5     | 8,0     | —       | 0,3     |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 2Х8В8М2К5       | 0,25    | 0,25    | 0,4     | 7,5     | 7,5     | 1,8     | 8,0     |

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Стали с небольшой устойчивостью против нагрева сохраняют высокую твёрдость до 150—200°C, применяются для резания мягких материалов с небольшой скоростью и для холодного деформирования. Углеродистые стали этой группы характеризуются малой прокаливаемостью — изделия диаметром (толщиной) более 15—20 мм получают при закалке высокую твёрдость (до 65 HRC) только в тонком поверхностном слое, сохраняя мягкую и вязкую сердцевину. Из-за повышенной деформации при закалке с охлаждением в воде из углеродистой стали изготовляют преимущественно инструменты простой формы — напильники, зенкеры, ручные метчики и др. Имеющие несколько лучшую прокаливаемость низколегированные стали используют для инструментов небольших сечений, от которых требуется высокая и равномерная твёрдость: ножовочных полотен для ручной резки металлов, лезвий бритв, круглых пил по дереву и др. Легированные стали этой группы обладают повышенной прокаливаемостью (от 25—100 мм) и применяются для измерительных инструментов, колец и шариков подшипников качения, штампов сложной формы и др.

Стали с повышенной устойчивостью против нагрева сохраняют свои эксплуатационные свойства при нагреве до 250—400 °С. В основном это легированные стали с высоким содержанием хрома (до 12%). Они имеют повышенную износостойкость в условиях абразивного изнашивания, так как содержат в структуре до 20—30% карбидов хрома и ванадия высокой твёрдости: Me7C3 (1200—1400 HV) и MeC (2000 HV). После термической обработки (закалка с охлаждением на воздухе, в масле или в расплавленных солях с температурой 150—180 °С) они приобретают твёрдость до 63 HRC. Для этих сталей характерна высокая прокаливаемость (до 300—400 мм) и минимальные объёмные изменения при закалке. Из высокохромистых сталей изготовляют крупные штампы, испытывающие повышенный износ, стойкие в агрессивных средах хирургические инструменты и др.

Стали, устойчивые против нагрева, сохраняют твёрдость до 560—700 °С. Основными легирующими элементами таких сталей, обеспечивающими их красностойкость, являются вольфрам и молибден. Стали, имеющие повышенное содержание углерода (0,7—1,5%) и высокую твёрдость (до 64—68 HRC), идут на изготовление режущего инструмента (см. Быстрорежущая сталь); стали с содержанием углерода до 0,4% (штамповые стали), имеющие более низкую твёрдость, но лучшую вязкость, применяют для штампов горячего деформирования, форм для литья металлов под давлением и др.

Лит.: Гуляев А. П., Малинина К. А., Саверина С. М., Инструментальные стали. Справочник, М., 1961; Геллер Ю. А., Инструментальные стали, 3 изд., М., 1968 (имеется библ.).

Ю. А. Геллер.

Источник: Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.


Смотрите также

Инструментальная сталь в других словарях