Инструментальные стали (ИС)

Основные требования к инструментальным сталям: сохранение режущей кромки в течении длительного времени, устойчивость против истирания, твердость более 60 HRC, высокая красностойкость. Сталь в штампах испытывает кроме того большие нагрузки на удар, изгиб, при большом нагреве и должна быть вязкая.

Инструментальные материалы делятся:

а) углеродистые стали;

б) легированные стали;

в) штамповые стали;

г) быстрорежущие стали

д) твердые сплавы.

Углеродистые инструментальные стали У7А – У13А, Х05, Х06, 65ХФ, 85ХФ и др. имеют красностойкость до 200°С. Из них делают зубила, ножницы, ножи, столярные инструменты, сверла, развертки, медицинский инструмент, мерительный инструмент.

Легированные инструментальные стали имеют повышенную прокаливаемость, красностойкость до 300 - 400°С. К ним относятся, например: 9ХС, 9ХГСВФА, ХВГ, ХВБ и многие другие. Из них изготавливают сверла, метчики, развертки, резцы, фрезы, напильники, граверный инструмент.

Штамповые стали идут на изготовление штампов, прессформ, валов. У них должны быть высокие мехсвойства при 20°С. При повышенной температуре (~400°С) они должны иметь относительно хорошую вязкость, устойчивость против износа, высокую твердость, сопротивление истиранию, высокую прокаливаемость. У них не должно быть отпускной хрупкости. К ним, например, относятся:

- 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВС, 6ХВС, и др. низколегированные стали;

- Х12, Х12ВМ, Х6ВФА, и др. хромистые стали;

- 6Х6В3МФСА, 55Х6В3СМФА, 80Х4В3М3Ф2А и др. комплексно – высоколегированные стали;

- 5ХНМА, 5ХНСВА и др. для молотовых штампов;

- Х5В2ФСА, 4Х2В5ФМ, 4Х3В2Ф2М2Л, 4Х2В8 и другие для прессового инструмента.

Быстрорежущие стали предназначены для изготовления режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резанья. У них твердость сохраняется до 500–600°С. Микроструктура быстрореза – мелкоигольчатый легированный мартенсит и карбиды, легированные W,V ,Ti ,Cr . К ним относятся, например, стали Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5, Р18Ф2, Р14Ф4, Р18К5Ф2, Р9К10, Р10К5Ф5 и другие. Р - означает, что сталь предназначена для режущего инструмента, следующая цифра показывает содержание вольфрама. Эти стали легируют молибденом, ванадием, кобальтом, хромом. Быстрорез закаливается с температур 1240-1280°С в масло, делается тройной отпуск при 560°С, обрабатывается холодом до минус 80°С, чтобы избавиться от остаточного аустенита.