Температуры отпуска различного инструмента из углеродистой стали

Инструмент	Сталь	Приемочная твердость рабочей части HRC	Температура отпуска, °С
Метчики	У10–У12	60–62	180–200
Развертки	У10–У12	62–64	160–180
Зубила	У7	56–58	280–300
Матрицы для холодной штамповки	У8–У10	60–62	200–220
Плашки	У10	59–61	220–240

Режущие инструменты – мелкие метчики, сверла, напильники, пилы и др. – изготовляют из заэвтектоидных сталей У10-У13. Их подвергают неполной закалке и низкому отпуску при 150–180°С на структуру мартенсита с включениями цементита. Такие инструменты обладают повышенной износостойкостью и высокой твердостью (62–64 НRC) на рабочих гранях. Однако твердость сильно снижается при нагреве свыше 200°С. В связи с этим инструменты из этих сталей пригодны для обработки при небольших скоростях резания.

Заэвтектоидные стали используют также для изготовления измерительных инструментов (калибры простой формы и невысоких классов точности) и небольших штампов холодной высадки и вытяжки, работающих при невысоких нагрузках.

Стали У7, У8, У9, обеспечивающие более высокую вязкость, применяют для инструментов, подвергающихся ударам:

– деревообрабатывающих;

– слесарных;

– кузнечных;

– а также пуансонов, матриц и др.

После полной закалки их отпускают на структуру троостита при 275–325°С (48–55 НRC) или при 400–450°С (38–45 НRC).

1.2. Низколегированные стали

Эти стали содержат до 5% легирующих элементов (табл. 3.1), которые вводят для увеличения закаливаемости, прокаливаемости, уменьшения деформаций и опасности растрескивания инструментов.

Хром – постоянный элемент низколегированных сталей.

Для улучшения свойств в стали дополнительно вводят марганец, кремний, вольфрам.

Марганец (1–2%) обеспечивает минимальное изменение размеров инструментов при закалке. Интенсивно снижая интервал температур мартенситного превращения, он способствует сохранению в структуре повышенного количества остаточного аустенита (15–20%), который частично или полностью компенсирует увеличение объема в результате образования мартенсита.

Кремний (1,0–1,5%) несколько повышает сопротивление отпуску и способствует образованию легко отделяющейся окалины.

Вольфрам (1,0–5%) повышает износостойкость.

По структуре низколегированные стали относятся к заэвтектоидным сталям перлитного класса. Их подвергают неполной закалке от температуры несколько выше точки А₁ и низкому отпуску.

Структура мартенсита и избыточных карбидов (легированный цементит) обеспечивают низколегированным сталям твердость 62–69 HRC и высокую износостойкость.

Однако из-за низкой теплостойкости низколегированные стали имеют практически одинаковые с углеродистыми эксплуатационные свойства.

Их применяют для инструментов, работающих при небольших скоростях резания, не вызывающих нагрева свыше 200–260°С.

В отличие от углеродистых эти стали меньше склонны к перегреву и позволяют изготовлять инструменты больших размеров и более сложной формы.