Сергиев Посад

пн-пт: 9:00 - 18:00

+7 (495) 984-97-09

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь является одним из наиболее востребованных материалов на рынке и применяется в основном для изготовления различных инструментов.

Инструментальные стали подразделяют на 3 основные категории:

  • инструментальные углеродистые стали;
  • легированные инструментальные стали;
  • быстрорежущие(являются высоколегированными сталями).

Наша продукция

Сортовой прокат

Листовой прокат

Справочная информация

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ ГОСТ 1435-99

Инструментальная углеродистая сталь - это сталь с содержанием углерода до 0,65-1,35%, без наличия легирующих элементов, с небольшим содержанием магния, кремния и марганца и других примесей в составе. 

Виды инструментальной углеродистой стали в зависимости от содержания углерода:

  • до 0,25% — низкоуглеродистая сталь,
  • 0,24-0,6% среднеуглеродистая сталь,
  • более 0,6% — высокоуглеродистая сталь.

ГОСТ 1435-94 регулирует нормы изготовления прутков и полос кованых, горячекатаных, калиброванных и со специальной отделкой поверхности из инструментальной углеродистой (нелегированной) стали, а также нормы химического состава для слитков, заготовок, листов, лент, проволоки и другой металлопродукции.

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 °С.

Поскольку углеродистая инструментальная сталь обладает низкими показателями свариваемости, ее не используют при изготовлении сварных конструкций.

МАРКИРОВКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Маркировка инструментальной углеродистой стали согласно ГОСТ 1435-54 осуществляется следующим образом:

Символ в названии марки стали

Расшифровка

У

Указывает на принадлежность стали группе углеродистых инструментальных сталей

Цифры, стоящие за буквой У

показывают процентное содержание углерода в десятых долях %

Г

Обозначает повышенное содержание Mn

А (в конце)

Указывает на высокое качество стали

 

Пример маркировки с расшифровкой:

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ ГОСТ 5950-2000

Легированные стали – сплавы, механические и физические свойства которых улучшены путем добавления в состав специальных легирующих элементов.

Инструментальная легированная сталь имеет ряд преимуществ перед инструментальной углеродистой сталью: красностойкость, износостойкость, глубокая прокаливаемость, равномерная закалка, высокая прочность, твердость.

Высокая и износостойкость в основном определяются высоким содержанием углерода.

Легирование используется для повышения закаливаемости и прокаливаемости, повышения прочности и вязкости.

ГОСТ 5950-2000 регулирует нормы изготовления прутков, полос и мотков горячекатаных, кованых, калиброванных и со специальной отделкой поверхности из инструментальной легированной стали, а также нормы химического состава для стали 3Х2МНФ, 4ХМНФС, 9ХФМ, слитков, заготовок, лент, труб, поковки и другой металлопродукции.

Наиболее распространенные марки из этой группы:

  • Х12М и Х – для изготовления холодных штампов
  • 4ХНТ - для изготовления молотовых штампов
  • 5ХГМ - для изготовления штампов мощных молотов
  • ХГ, ХГ12 - для изготовления измерительного инструмента
  • ХВГ, ХВ15, 9ХС - для изготовления режущего инструмента

Маркировка инструментальных легированных сталей.

Маркировка инструментальных легированных сталейсогласно ГОСТ 5950-2000 осуществляется следующим образом:

Символ в названии марки стали

Расшифровка

Первая цифра

Указывает на процентное содержание углерода в десятых долях %. Если марка начинается с буквы, значит процентное содержание углерода около 1%.

Буквы

Показывают наличие легирующего элемента.

Цифра за буквой – его процентное содержание в целых долях %. Если цифры нет - процентное содержание порядка 1%

А в конце

Говорит о высоком качестве стали

 

Пример маркировки с расшифровкой инструментальных легированных сталей

Инструментальные стали подразделяются на подгруппы в зависимости от применения производимых из них изделий:

  • режущие инструменты;
  • измерительные инструменты;
  • штампово-прессовая оснастка

1. Инструментальные стали для режущих инструментов

Основной характеристикой сплавов этой группыявляется способность сохранять заданную твердость, прочность и термостойкость при длительных механических и термических нагрузках.

Кроме того, инструментальные стали должны обладать твердостью, превышающей твердость обрабатываемого материала, высокой прочностью и вязкостью.

Применение:

Стали обыкновенного качества

У7, У8, У10, У11, У12, У13

Применяют для резания материалов низкой твердости с небольшими скоростями.

У9

Используют для изготовления деревообрабатывающих инструментов.

 

7ХФ

Изготавливают инструмент, работающий при ударных нагрузках (зубила, долота, пуансоны и др.)

ХВ5

Сталь ХВ5 называется алмазной и применяется для изготовления инструмента, сохраняющего длительное время острую режущую кромку и высокую размерную точность (фасонные резцы, граверный инструмент).

Отличается особой твердостью и износостойкостью, которые достигаются благодаря наличию в составе сплава карбидов вольфрама, практически не растворяющихся при температурах закалки.

 

 

Быстрорежущие стали

Отдельно стоит отметить быстрорежущую сталь, отличительными особенностями которой являются:

  • высокая теплостойкость, обеспечиваемая введением значительного количества карбидообразующих элементов: W, Mo, V, Co
  • высокая красностойкость (до температуры 600 °С)
  • высокая твердость и износостойкость.

Быстрорежущие стали обладают высокой теплостойкостью, обеспечиваемой введением значительного количества карбидообразующих элементов: W, Mo, V, Co.

Такая сталь способна выдерживать нагрев при высокой скорости резания, что позволяет увеличить ее в 3-5 раз по сравнению с обычными инструментами и продлить срок службы детали.

Быстрорежущие стали бывают нормальной и повышенной производительности при обработке деталей резанием:

1) Стали с нормальной производительностью:

  • вольфрамовые (Р18, Р12, Р9, Р9Ф5)
  • вольфрамомолибденовые (Р6М3, Р6М5)

Инструменты из таких сталей способны работать при температурах до 620 °С

2) Стали повышенной производительности содержат кобальт или добавки ванадия (Р18Ф2, Р14Ф4, Р18К5Ф2, РХМ4К8).

Имеют более высокую теплостойкость (сохраняют работоспособность до 630…640 °С), твердость и износостойкость, но уступают сталям с норм.производительностью по прочности и пластичности.

Маркировка быстрорежущих сталей согласно ГОСТ 19265-73:

Символ в названии марки стали

Расшифровка

Р

Указывает на то, что сталь является быстрорежущей

Цифры, стоящие за буквой Р

показывают среднее процентное содержание W

Буквы

Указывают на наличие легирующих элементов.

Цифра за буквой – процентное содержание легирующих элементов в целых долях %

 

В этих сталях содержится всегда около:

1% С;4% Cr$ 2% V.

При содержании вышеперечисленных компонентов в большем количестве, они записываются в марку по общим правилам.

 

Пример маркировки с расшифровкой

 

2. Инструментальные стали для измерительных инструментов

Для изготовления измерительных инструментов используют как недорогие углеродистые славы, так и легированные (хромом, никелем и др). Для улучшения качества поверхности и повышения износостойкости изделия подвергают цементации и закалке.

Основныехарактеристики сталей этой группы:требования к материалам этой группы:

  • высокая твердость и износостойкость,
  • хорошая обрабатываемость (особенно шлифуемость) для получения исключительное качество поверхности,
  • сохранение постоянства формы и размеров в течение длительного срока службы

Представителями этой группы являются стали марок: Х, ХВГ, ХГ, 9ХС, 12Х1, ст.15, ст.20, 15Х, 20Х, 12ХН3А.

3. Штамповые стали

Штамповые стали делятся на 2 группы:

  • стали для инструмента холодного деформирования
  • стали для штампов горячего деформирования

3.1 Штамповые стали для инструмента холодного деформирования

Требования к сталям этой группы:

  • высокая твердость, обеспечивающая устойчивость стали против истирания
  • высокая прочность, износостойкость
  • достаточная вязкость сердцевины
  • теплостойкость (в связи с возможным разогревом до температур свыше 400 °С при больших скоростях деформирования металла)
  • высокая прокаливаемость (для сталей, из которых изготавливаются крупногабаритные штампы).

Примеры сталей данной группы:

  • низколегированные стали: Х, 9ХС, ХВГ, ХВСГ
  • углеродистые: У10, У11, У12

Высокохромистые стали: Х12, Х12М, Х12Ф1

3.2  Штамповые сталидля штампов горячего деформирования

Требования к сталям этой группы:

  • высокая прочность и вязкость при нормальных и повышенных температурах
  • хорошая прокаливаемость и теплопроводность,
  • хорошая теплостойкость и окалиностойкость
  • хорошая разгаростойкость (устойчивость к образованию поверхностных трещин при перепадах температуры).

Примеры сталей этой группы:

5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВС, 5ХНВ, 3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ,

5ХНМ – используют для изготовления крупных ковочных штампов сложного профиля

5ХГМ, 5ХНВС – изготовление штампов средних размеров

5ХНВ – используют для производства небольших штампов

3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ – изготовление тяжелонагруженного инструмента, рабочие поверхности которого при эксплуатации разогреваются до 700 °С

4Х5ФС, 4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС – изготовление инструментов, работающих при резких перепадах температур

4. Валковые стали

Применяются для изготовления: валков прокатных станов, ножей для резки металла, матриц и пуансонов, уникальных высоконагруженных узлов горного оборудования.

Основные требования к валковым сталям:

  • Высокая прокаливаемость - для достижения необходимой прочности по всей поверхности детали.
  • Глубокая прокаливаемость – равномерное распределение зоны высокой прочности по всему объему изделия (для обеспечения необходимой жесткости всего валка).
  • Высокая износостойкость - для долгой бесперебойной работы всего прокатного стана, стабильности параметров проката и снижение расходов на внеплановый ремонт.
  • Контактная прочность – для выдерживания напряжений, возникающих в ходе технологического процесса: нагрузки от веса самого оборудования; напряжения, возникающие вследствие сопротивления прокатываемого материала.
  • Минимизация собственных деформаций(например, нарушение соосности, коробление) при термообработке и эксплуатации.
  • Высокая шлифуемость и полируемость поверхности (для получения проката стабильно высокого качества).
Покупаем стружку