5.3. Инструментальные углеродистые стали

Инструментальные стали – это большая группа сталей, которые в результате термической обработки получают высокую твердость и износостойкость, необходимые при обработке материалов резанием или давлением. Углеродистые инструментальные стали содержат углерода от 0,65 до 1,35%. Эти стали подразделяются на качественные и высококачественные. Высококачественные стали отличаются от качественных меньшим содержанием вредных примесей серы (на 0,01%) и фосфора (на 0,005%). Меньшее количество серы требует уменьшения количества марганца. Кроме того, более жестко регламентируется содержание никеля и меди.

Маркируются эти стали следующим образом: впереди ставится буква «У», что значит углеродистая; за ней стоит цифра, обозначающая среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если сталь высококачественная, то после цифры стоит буква «А».

Таблица 5.5. Состав углеродистых инструментальных сталей (ГОСТ 1435-90)

Марка стали	С	Мn	Не более
			Ni	S	Р
У7 У7А	0,65-0,74	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У8 У8А	0,75-0,84	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У9 У9А	0,85-0,94	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У10 У10А	0,95-1,04	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У11 У11А	1,05-1,14	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У12 У12А	1,15-1,24	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
У13 У13А	1,25-1,35	0,17-0,33 0,17-0,28	0,25 0,20	0,028 0,018	0,030 0,025
Для всех марок содержание кремния 0,17-0,33%, хрома – не более 0,20%

С увеличением количества углерода растет износостойкость стали при незначительном увеличении твердости и падает вязкость стали.

Назначение инструментальной углеродистой стали различных марок следующее: У7-У7А применяется для инструментов и изделий, подвергающихся толчкам и ударам и требующих высокой вязкости при умеренной твердости (зубила, молотки слесарные и кузнечные, штампы, клейма, масштабные линейки, инструмент по дереву, центра токарных станков и т.д.); У8-У8А – для инструментов и изделий, требующих повышенной твердости и достаточной вязкости (пробойники, зубила, кернеры, пуансоны, ножи и ножницы по металлу, отвертки, столярный инструмент); У9-У9А – для инструментов, требующих высокой твердости при некоторой вязкости (штемпеля, кернеры, зубила, столярный инструмент); У10-У10А – для инструментов, не подвергающихся сильным толчкам и ударам и требующих высокой твердости при незначительной вязкости (строгальные резцы, фрезы, метчики, развертки, плашки, буры по твердым породам, ножовочные полотна, фасонные штампы, зубила для насечки напильников, волочильные кольца, калибры, напильники); У11-У11А, У12-У12А – для инструментов, требующих высокой твердости (напильники, шаберы, фрезы, сверла, бритвы, плашки, часовой инструмент, пилы по металлу); У13-У13А – для инструментов, которые должны иметь исключительно высокую твердость (бритвы, шаберы, волочильный инструмент, сверла, зубила для насечки напильников, косы и др.).