Инструментальные легированные стали

По сравнению с углеродистыми инструментальными сталями, эти стали обладают более высокой теплостойкостью, прокаливаемостью и износостойкостью. Для придания сталям этих свойств в них вводят легирующие элементы: вольфрам, молибден и хром, кольбат, которые образуют с углеродом стойкие высокотвёрдые карбиды.

Например, сталь ХВ5 (1% С, около 1% Cr и 5%V) из-за высокой твёрдости называют «Алмазной» и применяют для чистовой обработки металлов. Содержание углерода в инструментальных сталях указывается в десятых долях %.

По химическому составу эти стали можно отнести к малолегированным. Для работы в условиях контактного нагревадо 600-650⁰ С используются быстрорежущие стали. Применение этих сталей в металлообработке позволяет увеличить скорости резания в 2-3 раза, а стойкость инструмента – в 10-30 раз по сравнению с малолегированными и углеродистыми инструментальными сталями.

Основным легирующим элементом обеспечивающим высокую теплостойкость (красностойкость) является вольфрам. Быстрорежущие стали обозначают буквой Р, после которой ставится цифра показывающая среднее содержание вольфрама, например, Р9, Р18. Наличие хрома при любом содержании, ванадия до 2% и Мо до 1% во всех марках сталях дефицитный вольфрам заменяют частично молибденом, действия которого на свойства этих сталей аналогичные вольфраму. Способствуют повышению теплостойкости также кольбат и ванадий. Легированные стали для режущих инструментов содержат 0,9-1,5% углерода.

В последнее время промышленность освоило быстрорежущие стали повышенной производительности типа дисперсионнотвердеющих, предназначенных для обработки труднообрабатываемых сталей. Стойкость новых быстрорежущих сталей по отношению к стали Р18 составляет от 200 до 800%. Марки этих сплавов ЭП 831 – В11М7К23 и ЭП 723 – В14М7К25.

Для ударно-штампового инструмента применяют стали, обладающие наряду с высокой прочностью и износостойкостью, повышенной жаростойкостью и вязкостью.

Для изготовления штампов, предназначенных для холодной деформации металлов

Применяются часто стали с содержанием ванадия, хрома, молибдена. Например: Х12Ф, Х13Ф, Х12М и др. Стали применяемые для штампов деформирующих металл в горячем сосоянии должны иметь высокие механические свойства, а также обладать окалиностойкостью и разгаростойкостью, т.е. способность выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования трещин. Эти стали также должны иметь высокую теплопроводность для быстрого отвода тепла.

К специальным легированным сталям относятся стали обладающие особыми физическими, химическими и механическими свойствами. Предназначены эти стали для работы в условиях отличающихся от обычных, например, в условиях агрессивных химических сред, высокой радиоактивности, высокой температуры, активного истирания.

Нержавеющие стали – это стали легированные хромом (15-25%) и никелем (10-20%). Наиболее распространённая нержавеющая сталь аустенитного класса Х18Н10Т. Надо отметить, что эта сталь привлекает к себе и тем, что она немагнитна, помимо этого сталь Х18Н10Т и её аналоги радиационностойкие, что даёт возможность создавать из них стенки в активной части атомных реакторов. Явление «блистеринг» (шелушение) материалов, работающих в активной зоне, очень нежелательное явление и наименьшей склонностью к нему обладают стали Х18Н10Т, а также ряд алюминиевых сплавов. Следует также отметить, что никель, который в значительном количестве содержится в этих сплавах является для Украины дефицитным элементом, поэтому его в жаропрочных и нержавеющих сталях заменяют марганцем, хромом и молибденом.

В институте металлургии АН СССР им. А.А Байкова разработаны хромомарганцовистые жаропрочные сплавы марок Х14 Г14НЗТ Х17Г9 АН и др. (буква А в этих сплавах показывает содержание азота). Не надо путать: если А стоит в конце марки, это означает, что сталь высокого качества, если в начале – это автоматная сталь.

Замена хромоникелевых сталей на хромарганцовистые не только экономит никель, но и повышает срок службы стали при высоких температурах в таких средах, как сернистая (содержащая серу). Хромоникелевые стали в этих средах быстро разрушаются.

Дата добавления: 2015-07-08