Стали для режущего инструмента

Стали для режущего инструмента.
Стали для режущего инструмента (резцов, сверл, метчиков, фрез и др.) должны обладать высокой твердостью, износостойкостью и теплостойкостью.
Режущий инструмент изготовляют из углеродистых, легированных и быстрорежущих сталей.
Углеродистые стали маркируются буквой У (углеродистая) и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква А, стоящая за цифрами, указывает, что сталь высококачественная, содержащая серы и фосфора не более 0,025 %. Углеродистые инструментальные стали подразделяются на марки: У7, У8, У9, У10, У И, У12, У13. Для улучшения обрабатываемости эти стали отжигают на зернистый перлит при температуре несколько выше точки Ас, т.е. при температуре 760—780 °С. Для получения высокой твердости (HRC 60—64) сталь закаливают с охлаждением в воде или водных растворах щелочей, так как она имеет малую устойчивость переохлажденного аустенита. Температура закалки углеродистых сталей показана на рис. 2.3. Эти стали обладают небольшой прокаливаемостью, поэтому они применяются только для инструментов небольшого сечения (критический диаметр 10—12 мм).
Структура сталей У7—У9 в закаленном состоянии состоит из мартенсита, сталей У10А—У13А — из мартенсита и избыточных карбидов.
Для уменьшения коробления углеродистые стали подвергают ступенчатой закалке. Отпускают инструмент из углеродистых сталей при разных температурах в зависимости от назначения и требуемой твердости.
Сталь У7 применяется для изготовления инструментов, подвергающихся ударам и требующих повышенной вязкости при умеренной твердости (зубила, кузнечные штампы, клейма). Температура отпуска 250—325 °С, твердость HRC 48—55. Сталь У8 применяется для изготовления инструментов, требующих высокой твердости и хорошей вязкости (матрицы, пуансоны, ножи). Температура отпуска 200—220 °С, твердость HRC 60—62. Стали У9А и У10А отпускают при температуре 150—200 °С, твердость HRC 60—62 (метчики, сверла, фрезы и др.). Стали У12А, У13А применяются для изготовления напильников, ножовок, бритв и т.д., требующих высокой износостойкости и твердости. Эти стали отпускают при температуре 150—180 °С, твердость HRC 62—64.
Легированные стали по сравнению с углеродистыми имеют следующие преимущества: большую прокаливаемость, меньший рост зерна при нагреве под закалку, возможность применения при

Рис. 1. Температура закалки углеродистых инструментальных сталей закалке масла и горячих сред. Критический диаметр достигает 40— 80 мм.
Меньшая скорость охлаждения при закалке уменьшает опасность образования трещин, деформации и коробления. Химический состав некоторых легированных сталей, применяемых для изготовления режущих инструментов, приведен в табл. 2.1. Режимы термической обработки инструментальных легированных сталей даны в табл. 2.2.
Сталь X применяют для изготовления токарных, строгальных и долбежных резцов. Прокаливается в сечении до 25 мм. Сталь 9ХС применяют для изготовления сверл, фрез, метчиков, плашек, разверток. Прокаливается в сечении до 35 мм. Сталь 13Х применяется для изготовления мелких инструментов, бритвенных ножей, лезвий, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов. Критический диаметр при закалке в масле 10— 15 мм. Сталь 11ХФ применяется для изготовления метчиков и других режущих инструментов диаметром до 30 мм. Сталь 9ХФ применяется для изготовления пил, ножей, кернеров, пуансонов для холодной обрезки заусенцев. Сталь ХВГ применяется для изготовления протяжек, длинных метчиков, разверток и других изделий. Сталь ХВСГ применяется для изготовления плашек, клейм, разверток.
Легированные инструментальные стали, так же как и углеродистые, не обладают теплостойкостью, и инструменты, изготов-
Таблица.1