Свойства и применение инструментальных сталей. Основные легирующие элементы, используемые при их выплавке

Инструментальными наз. стали из которых изготавливают инструмент для обработки материалов резанием и давлением и обладающие спец. свойствами.

Спец. свойства: твёрдость (40 – 70 HRC); вязкость - характеризует эксплуатационную надёжность инструмента и определяется показаниями ударной вязкости (KCU, KCV); износостойкость инструмента – хар-ет долговечность инструмента; теплостойкость – хар-ет способность инструмента сопротивляться изменению структуры во время нагрева (ценные стали с теплостойкостью выше 600°С).

Классификация инструментальных сталей:

· стали для режущего инструмента.

Наиболее высокими свойства из всех сталей для режущего инструмента обладает быстрорез (теплостойкость 600 - 700°С; твёрдость 60 – 70 HRC). Такие свойства достигаются за счёт комплексного легирования расплава и поведения сложной ТО.

Основные л.э. в этих сталях явл. V, Mo, W - обеспечивают получение в стали мартенситной структуры, дополнительными явл. Cr, Co.

Mo и W повышает устойчивость мартенсита при его нагреве.

Карбиды Cr практически полностью раств в А повышая прокаливаемость стали.Ванадий также как и Mo повышает красноломкость стали.

Co в сталях также повышает красностойкость сталей

· штамповые стали холодного и горячего деформирования.

К ним относятся стали применяемые для изготовления инструмента предназначенного для изменения формы материала без снятия стружки.

- штамповые стали холодного деформирования делятся на 3 группы:

1) повышенной износостойкости, из них изготавливают штампы работающие без значительных ударных нагрузок;

2) дисперсно – твердеющие стали с высоким сопротивлением к смятию (ограничены по Cr 4-5%), используются для изготовления крупных штампов работающих при давлении 2-2,5 тыс. МПа;

3) высокопрочные стали с повышенной ударной вязкостью, применяются для изготовления инструмента работающего при ударных нагрузках.

- штамповые стали горячего деформирования делятся на 3 группы:

1) стали умеренной теплоёмкости и повышенной ударной вязкости, предназначены для изготовления крупных прессовых и молотковых штампов;

2) стали повышенной теплостойкости и ударной вязкости, из них изготавливают пресс-формы ЛПВД;

3) стали высокой теплостойкости, изготавливают штамповый инструмент.

Основными л.э являются V, Mo, W, Cr, Si, а дополнительными Co, Mn, Ni, Ti. Содержание Сr от 5-13%. С от 0,3 – 2%. Если к штампу предъявляются высокие требования по износостойкости то содержание С и Сr мах. Если сталь должна обладать высокой ударной вязкостью, то содержание Сr ограничивают 1-2%, а необходимый уровень свойств достигается за счет легирования W (0,5-7%), Mo (0,4-6,5%). Эти элементы повышают теплостойкость стали, увеличивают стойкость стали против перегрева, измельчают зерно. А Mo снижает склонность стали к отпускной хрупкости.

V вводится в количестве 0,15-2,5% и повышает стойкость стали к перегреву и способствует дисперсному твердению.

Si (0,4-5%) ускоряет процесс дисперсного твердения, упрочняет феррит и повышает твердость стали после отпуска. В сталях для горячего деформирования Si 0,7-0,8%, а для холодного 4-5%.

Со вводится в стали с низким содержанием С, уменьшает растворимость Mo, W в аустените, тем самым повышает количество упрочняющих карбидных и интерметалидных фаз.

Ni (0,3-2,5%) вводят для увеличения прокаливаемости в стали и повышения её пластичности (при более 2,5% Ni пластичность падает).

· стали для мерительного инструмента.

Дата добавления: 2015-05-06