Инструментални стомани: въглеродни и сплави

Това е името на стоманата, съдържаща повече от 0.7% въглерод. Основните му характеристики са якост и твърдост, които достигат максималните стойности след топлинната обработка. Основната употреба на такъв стоманен материал е производството на инструменти.

Предимства и обхват

Инструменталната стомана е един от най-търсените материали на пазара. Сплавта има висока твърдост и ниска цена. Въпреки това има недостиг на материала - неговата ниска устойчивост на износване, така че не се използва за производството на машинни части и оборудване, което е подложено на постоянни товари.

Обхватът на този материал е, както следва:

• горещо валцувани квадратчета и кръгове;
• фалшиви ивици, кръгове и квадратчета.

Основни изгледи

Този вид материали са разделени на три основни категории:

• инструментална въглеродна стомана;
• легирани стоманени инструменти;
• Крайностите.

Всички те се произвеждат в съответствие с ГОСТ.

Въглеродните видове материали губят силата си по време на отоплението, съответно се използват за производство на инструменти, които работят при ниски скорости или при прости условия на рязане, когато температурата на нагряване не надвишава 200 градуса.

Те се използват главно за производство:

• на файлове;
• свредла;
• сканиране;
• кранове и не само.

Тъй като въглеродната инструментална стомана има ниска заваряемост, тя не се използва при производството на заварени конструкции.

В зависимост от процента Съотношението съдържание на въглерод, манган, силиций, сяра и други елементи е разделено на такива марки като:

• V7;
• U8;
• U8G;
• U10 и други.

Сплавени материали и тяхното маркиране

Смесените материали в състава допълнително съдържат следните елементи:

• никел;
• мед;
• манган и др.

Всички те подобряват характеристиките на материала. Легиращите елементи трябва да бъдат обозначени чрез маркиране със специални обозначения на буквите. Всичко това ни позволява предварително да видим от какво се състои инструменталната стомана. Печатите на даден материал могат да включват не само букви, но и номера. Цифрите показват колко част от елемента се съдържа в стоманата като процент. Ако цифрата не е поставена върху маркировката, количеството на елемента е около 1%.

При етикетиране на легирани стомани на първо място е количеството въглерод, което е равно на една десета от процента. Например марката 6XC съдържа въглерод в количество 0,6%, както и един процент силиций и хром.

Инструменталните легирани стомани се използват основно за производството на матрици или режещи инструменти, те включват:

• зарове;
• кранове;
• сканиране;
• свредла;
• ножове и не само.

Подобно на въглеродната стомана, сплавените материали също не са подходящи за производството на заварени конструкции.

Високоскоростна стомана

Маркирането на високоскоростните материали се състои от буквата "Р", число, показващо масовата част на волфрам и буквите на елементите, присъстващи в състава на материала. Той може да бъде кобалт, молибден и други. Следват цифровите стойности на техните масови фракции. Ако маркировката съдържа буквите "Ш", това означава "пренапрежение на електросплав".

Делът на хрома в високоскоростната стомана не е посочен в маркировката и няма данни за масовата фракция на молибдена, ако не надвишава един процент маркер.

Тези видове материали са оптимално подходящи за производството на режещи инструменти, които се загряват от триене до температура от 600 до 6500 градуса. В същото време те няма да се деформират и губят твърдостта си. Този тип продукти могат да се заваряват добре чрез заваряване на глави с стомана от такива степени като 45 и 40Х.

класификация

Всички марки за производство са разделени на следните групи:

• топлоустойчиви и вискозни - това са обикновено хипереуктоидни и свързващи стомани, включително хром, молибден и волфрам. Въглеродът в стоманата трябва да съответства на ниски и средни стойности;
• висококачествени и вискозни, както и неогнеустойчиви - сплави, съдържат минимум легирани елементи, както и средно количество въглехидрати, характеризиращи се с ниска степен на калциниране;
• Висококачествени и топлоустойчиви, както и устойчиви на износване, са високоскоростните легирани стомани с високо съдържание на сплави, сплави с ледебутритна структура, които съдържат повече от 3 процента въглерод;
• устойчив на износване, висока твърдост със средна топлоустойчивост - материалите са с хипереутектоидна и ледебуритна структура, съдържат около 2-3% въглерод и 5-12% хром;
• висококачествена и висококачествена инструментална стомана - се различават помежду си в процента на сяра и фосфор в тях;
• висока твърдост и устойчивост на топлина - тези инструментални стомани с хипереутеоидна структура обикновено не включват легирани елементи или присъстват в минимално количество. Нивото на тяхната твърдост се осигурява от голямо количество въглерод в състава.

Нивото на твърдост е много важен параметър за въпросния материал. Обикновено стоманите с висока твърдост не се използват за производството на инструменти, които са обект на силно ударно натоварване по време на работа. Това се дължи на факта, че тези сплави имат нисък вискозитет и по-голяма крехкост, поради което инструментът, кой от тях е направен, може да се счупи.

Съгласно нивото на твърдост, тези стоманени материали са с висок вискозитет, където въглеродното съдържание е 0.4-0.7%, или с висока износоустойчивост и твърдост, където количеството на въглехидратите е 0.7-1.5%.

Стоманата се отличава и от степента на втвърдяване. По този критерий те се разделят на:

• продукти с повишена втвърдяваемост, където диаметърът на калциниране е от 80 до 100 mm;
• висок диаметър от 50 до 80 мм;
• ниски - съответно от 10 до 25 мм.

Сфери на използване

Този материал в индустрията има доста широк спектър от приложения. Използват се в производството на:

• режещи инструменти;
• измервателни уреди;
• форми, работещи под налягане;
• работни детайли на матрици, които работят на принципа на топла и студена деформация;
• прецизни продукти.

Изисквания към материала

Изискванията за тези материали са представени в зависимост от начина, по който те ще бъдат използвани. Но за тях съществуват общи изисквания независимо от марките:

• високо ниво на твърдост;
• високо ниво на якост;
• устойчивост на износване;
• добър вискозитет, който е особено важен при производството на части, които ще бъдат подложени на въздействия, когато се използват;
• ниско ниво на чувствителност към прегряване, процеси на сцепление и заваряване на части, които са обект на обработка;
• добро ниво на обработка чрез рязане на метал;
• устойчивост на напукване;
• чувствителност към калциниране;
• гъвкавост при горещо;
• възможност за смилане;
• способността да издържат на обезводняване.

Естествено, това не са всички изисквания. По този начин класовете, които са предназначени за използване при студено щам, трябва допълнително да имат гладка работна повърхност, да запазят формата и размера си и да имат граница на добива и еластичността. И тези материали, които трябва да се използват при условия на гореща деформация, трябва да имат висока топлопроводимост, да предотвратяват отделянето и да са устойчиви на температурни колебания.

Така че, разгледахте характеристиките на инструменталната стомана, разбрахте кои видове и категории тя е разделена и за какви цели е използвана тази или онази марка. Повече информация за тях можете да намерите в други статии на този материал.