Инструментальные стали востребованы в самых разных отраслях промышленности — от производства режущих инструментов до изготовления точных приборов. Популярность углеродистых сплавов объясняется технологичностью и высокими механическими характеристиками материала.
Характеристики инструментальных сталей
Свойства стали зависят от её химического состава, содержания легирующих элементов и примесей. Сплавы с высоким содержанием углерода, легированные кремнием, марганцем, никелем и хромом, обладают высокой прочностью, твердостью, устойчивостью к износу. Среди характеристик углеродистой стали можно отметить:
Упругость, хорошие пружинящие свойства металла делают возможным его применение в производстве деталей часовых механизмов, элементов измерительного оборудования.
Пластичность в горячем состоянии позволяет использовать инструментальные стали для изготовления литейных прессформ и отливок сложной конфигурации.
Большой запас прочности в сочетании с твердостью делают инструментальные стали незаменимыми в изготовлении прессов, режущих приспособлений, оснастки сельхозмашин, деталей бурового и землеройного оборудования, инструментов для обработки дерева, металла, камня.
Износостойкость сплавов позволяет деталям и рабочим узлам в течение длительного времени выдерживать многократные циклы нагревания и охлаждения, сохраняя при этом первоначальные характеристики.
Высокая вязкость металла делает готовые изделия устойчивыми к ударным и вибрационным нагрузкам.
Марки и сплавы
Химический состав инструментальных сталей У7, У8А, У8Г, У9, У10, У12, У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У12А нормируется ГОСТ 1435-99. Прочность сплава зависит от доли углерода в составе сплава — чем она больше, тем выше твердость поверхности.
Ударная вязкость характерна для сплавов, где C не более 0,4-0,7%, устойчивость к износу и повышение твердости достигается насыщением структуры металла углеродом до 1,2%. В маркировке его содержание указывают цифрой — например, в марке У10А его от 0,95% до 1,09%. Буква У обозначает, что сталь углеродистая, индекс Г — повышенное содержание марганца. Такая сталь обладает хорошими режущими свойствами и повышенными прочностными характеристиками.
В металлургии углеродистая сталь служит для производства горячекатаных и кованых прутков с круглой, квадратной, шестигранной формой поперечного сечения, листов, лент и полос, проволоки. Сортовой, фасонный, тянутый и плоский прокат впоследствии используют в качестве заготовок для изготовления инструментов, комплектующих и запасных частей машин и механизмов.