Легированные инструментальные стали неглубокой и глубокой прокаливаемости

Все легированные инструментальные стали подразделяются на стали неглубокой и глубокой прокаливаемости. К сталям первой подгруппы относятся вольфрамовая и хромовольфрамовая (алмазная) ХВ5 стали, которые иногда применяются для изготовления мерительного инструмента, метчиков и разверток. Вследствие повышенной твердости алмазная сталь может рекомендоваться для изготовления инструмента, применяемого при обработке твердых материалов с низкими скоростями резания. Из сталей второй подгруппы применяются для изготовления режущего инструмента хромокремнистая и хромовольфрамомарганцовистая, а высокохромистые стали - для изготовления накатного инструмента и рабочих деталей штампов и пресс-форм. В настоящее время вместо сталей 9ХС и ХВГ применяется сталь ХГСВФ. Быстрорежущие стали шире применяются в инструментальной промышленности, чем легированные. Они содержат свыше 6-8% вольфрама и от 3,8 до 5% хрома, а также другие элементы. Используемые в металлообработке быстрорежущие стали подразделяются на две подгруппы:
а) нормальной производительности (Р6М5, Р6МЗ, Р12, Р18Ф2, Р18, 10Р6М5) с температурой красностойкости до 610 °С;
б) повышенной производительности (Р6М5К5, Р9К5, Р9КЮ, Р14Ф4, Р10Ф5К5, Р10М4ФЗКЮ, Р18К5Ф2, Р9М4К8, Р12МЗФ2К8, Р18Ф2К8М) с красностойкостью до 670 °С и твердостью HRC3 66-68.
Сталь Р6М5 сейчас широко применяется в инструментальной промышленности. Быстрорежущие стали повышенной производительности имеют в своем составе кобальт и отличаются повышенным содержанием ванадия. Они применяются при обработке жаропрочных сталей и сплавов. Повышение стойкости быстрорежущих сталей марок АР6М5 и 10АР6М5 обеспечивается за счет их насыщения азотом (0,06- 0,09%). Следует указать, что режущие свойства быстрорежущих сталей могут быть улучшены за счет подбора оптимальных режимов термообработки, а также применения различных методов облагораживания поверхностей быстрорежущих инструментов (цианирование, сульфидирование, обработка в атмосфере перегретого пара, хромирование и т. д.).
Для снижения балла карбидной неоднородности прутки быстрорежущей стали диаметром свыше 30 мм предварительно проковывают при температуре 1150-870 °С и затем подвергают изотермическому отжигу путем нагрева до 850-870 °С с выдержкой не более 12 ч. После этого прутки охлаждают до 720-740 °С, а затем вместе с печью - до температуры окружающей среды. В результате такой термообработки поковки быстрорежущей стали имеют в своей структуре достаточно равномерно распределенный сорбитообразный перлит не выше 3-го балла с хорошей обрабатываемостью лезвийным инструментом. Скорость резания, допускаемая быстрорежущим инструментом, составляет до 30-40 м/мин. После обработки на металлорежущих станках изготавливаемый инструмент подвергается ступенчатому нагреву под закалку. Первый подогрев только для крупных инструментов производится до температуры 400-500 °С в печи любой конструкции. Второй подогрев до 840 °С, необходимый для превращения перлита в аустенит, во избежание обезуглероживания и окисления, производится в печах с защитной атмосферой или в ваннах. При этом скорость нагрева зависит от типа печи и металлоемкости заготовки. Окончательный нагрев быстрорежущей стали до температуры закалки 1260-1280 °С производится относительно быстро, так как при длительной выдержке возможен при высокой температуре рост зерен аустенита. Следует отметить, что качество закалки во многом зависит от точности установления предела закалочных температур. Интервал изменения закалочных температур должен быть уменьшен до 10-5°С, что повышает стойкость инструмента почти в 1,5 раза.
Это интересно: в наше время необычайно популярными стали термоусадочные трубки, которые изготавливаются из сшитых полимеров. Термоусадочная трубка может выполнять различные функции, начиная от декоративной и заканчивая изоляционной и даже антикоррозионной.