Быстрорежущие стали.

Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265-73) предназначены для изготовления режу-щего инструмента, работающего при повышенных скоростях резания, и должны обла-дать рядом особых свойств:

- высокой горячей твёрдостью в горячем состоянии;

- высокой теплостойкостью, т.е. способностью сохранять достаточно длительное время высокую твёрдость и режущие свойства при нагреве инструмента в процессе работы до высоких температур;

- высокой прокаливаемостью, обеспечивающей возможность использования этих сталей для изготовления массивного и сложного инструмента;

- малой деформацией при закалке;

- хорошими технологическими свойствами (хорошей обрабатываемостью реза-нием в отожжённом состоянии, малой склонностью к перегреву и обезуглероживанию при нагреве);

- достаточно высокими механическими свойствами, прежде всего прочностью и сопротивлением хрупкому разрушению.

Быстрорежущие стали сохраняют высокую твёрдость, прочность, износостой-кость и режущие свойства при нагреве до 620°С. Достигают этого за счёт особого хи-мического состава стали и специальной термической обработки.

Основным легирующим элементом в быстрорежущих сталях является вольфрам. Во всех сталях этих марок присутствует также хром (около 4%) и ванадий (1–2,5%). В некоторых сталях вольфрам частично заменён молибденом. В последнее время разра-ботали и используют также безвольфрамовые стали с молибденом. Для повышения те-плостойкости и горячей твёрдости стали дополнительно легируют кобальтом или по-вышенным количеством ванадия (сверхбыстрорежущие стали). Наиболее широко ис-пользуют в настоящее время экономно легированную сталь Р6М5. Быстрорежущие стали обладают хорошей прокаливаемостью, имеют невысокую критическую скорость закалки. Поэтому их можно охлаждать в масле или даже в струе воздуха. Для умень-шения закалочных деформаций рекомендуется ступенчатая закалка в солевых распла-вах при температуре 160–200 °С. В плохо отожжённой стали после закалки наблюдают особый вид брака, называемый нафталиновым изломом. Такая сталь при нормальной твёрдости оказывается очень хрупкой, а её излом — грубозернистым, чешуйчатым, напоминающим нафталин.

Стали для измерительного инструмента.

Измерительный инструмент должен иметь высокую твёрдость, износостойкость, сохранять постоянство размеров, хорошо шлифоваться. Для изготовления такого ин-струмента обычно применяют высокоуглеродистые хромистые стали X (0,95–1,10 % С и 1,30–1,65 % Сr) и 12X1 (1,15–1,25 % С и 1,30–1,65 % Сr). Инструмент подвергают за-калке в масле с возможно более низких температур (850–870 °С) . Инструмент допол-нительно подвергают обработке холодом при температуре –70 °С и отпуску при тем-пературе 120–140 °С в течение 20–50 ч. Иногда проводят многократную обработку хо-лодом. Измерительные скобы, шкалы, линейки и другой плоский инструмент изготав-ливают из листовых цементуемых сталей 15 и 15Х.

Стали для штампового инструмента.

Штампами называют инструменты, изменяющие форму материала без снятия стружки. Стали для штампов должны обладать высоким сопротивлением пластической деформации и износостойкостью, а при разогреве — и повышенной теплостойкостью. При больших размерах штампов стали должны иметь высокую прокаливаемость и не-значительно изменять свой объем при закалке. Стали для штампов холодного дефор-мирования. Для штампов холодного деформирования применяют хромистые стали (Х12Ф1, Х12М, 4ХВ2С, 5ХВ2С) с закалкой от температуры 1 100–1 170 °С и пос-ледующим однократным или многократным отпуском. Режимы отпуска выбирают в зависимости от назначения штампового инструмента. Для штамповки лёгких металлов используют стали с вязкой сердцевиной (невысокой прокаливаемости): У10, 11ХВ, 7ХГНМ и др. Для деформирования более прочных металлов применяют полутепло-стойкие стали, а для пуансонов, работающих в условиях больших нагрузок, — быстро-режущие. Для вырубных и отрезных штампов используют износостойкие стали с по-вышенным содержанием карбидов (Х12ВМ, Х12Ф4М и др.). Стали для штампов го-рячего деформирования. К этим сталям предъявляют требования износостойкости, по-вышенного сопротивления пластической деформации, теплостойкости и вязкости, вы-сокой разгаростойкости, низкого коэффициента теплового расширения, окалино-стойкости, теплопроводности и прокаливаемости. Прокаливаемость особенно важна для крупных деталей, например для ковочных молотовых штампов. Для изготовления небольших штампов (до 300 мм) применяют стали 5ХНВ, 4ХСМФ; при средних раз-мерах (300–400 мм) — 5ХНСВ, 5ХГМ; для более крупных штампов — 5ХНМ, 27Х2НМФ и 30Х2НМФ. Хвостовую часть штампов следует обрабатывать на более низкую твёрдость, чтобы обеспечить необходимую вязкость.