Свойства инструментальной стали интересуют многих представителей промышленного сектора, особенно тех, кто занимается производством и применением режущих инструментов. Инструментальная сталь является ключевым материалом для изготовления различных режущих инструментов благодаря своим уникальным свойствам. В отличие от минералокерамики и твердых сплавов, инструментальная сталь имеет меньшую износостойкость и теплостойкость, но это компенсируется ее доступной ценой. Поэтому замена инструментальной стали на сверхпрочные материалы часто невыгодна с экономической точки зрения.
Основные свойства инструментальной стали
Инструментальная сталь обладает рядом специфических свойств, которые делают ее идеальным выбором для производства режущих инструментов. Рассмотрим основные свойства, характерные для этого материала.
Режущая инструментальная сталь: свойства
- Теплопроводность: Обеспечивает эффективное отведение тепла, возникающего при резке, что позволяет инструментам сохранять свою работоспособность дольше.
- Износоустойчивость: Способность материала противостоять износу, что увеличивает срок службы инструментов.
- Размероустойчивость: Сохраняет свои размеры и форму даже при длительном использовании.
- Теплостойкость: Устойчивость к высоким температурам без потери механических свойств.
- Вязкость: Способность материала поглощать энергию без разрушения, что важно для предотвращения ломкости.
- Высокий предел упругости: Способность материала возвращаться к исходной форме после снятия нагрузки.
- Формоустойчивость: Способность сохранять форму под воздействием нагрузок и температурных изменений.
- Твердость: Высокая сопротивляемость проникновению других материалов.
Инструментальной стали холодной деформации: свойства
- Высокий предел упругости: Способность выдерживать значительные нагрузки без деформации.
- Чистая гладкая поверхность: Обеспечивает высокое качество обработанных деталей.
- Износоустойчивость: Долговечность и надежность в эксплуатации.
- Прочность на сжатие: Высокая сопротивляемость деформации под давлением.
- Твёрдость: Сопротивление проникновению и царапинам.
- Вязкость: Способность поглощать энергию без разрушения.
- Формоустойчивость и размероустойчивость: Минимизация деформаций при эксплуатации.
Инструментальная сталь горячей деформации: свойства
- Вязкость: Способность сохранять целостность при высоких температурах.
- Износостойкость в горячем состоянии: Способность противостоять износу при высоких температурах.
- Твёрдость: Высокая устойчивость к деформациям при нагреве.
- Теплопроводность: Эффективное распределение тепла.
- Стойкость против отпуска: Сохранение твердости и прочности после термической обработки.
Улучшение свойств инструментальной стали
Для повышения эксплуатационных характеристик инструментальной стали применяют различные методы обработки, включая физические и химические процессы. Рассмотрим основные способы улучшения износостойкости и теплостойкости инструментальной стали.
Легирование
Добавление легирующих элементов, таких как молибден (Mo), вольфрам (W), ванадий (V) и другие, способствует улучшению различных свойств стали. Эти элементы помогают улучшить сопротивление размягчению и увеличивают прочность стали при высоких температурах.
- Молибден (Mo): Повышает прочность и прокаливаемость стали.
- Вольфрам (W): Улучшает термостойкость и износостойкость.
- Ванадий (V): Способствует увеличению твердости и устойчивости к износу.
Термическая обработка
Термическая обработка, такая как закалка и отпуск, играет важную роль в улучшении свойств инструментальной стали. В процессе закалки образуются вторичные карбиды, которые значительно повышают устойчивость стали к размягчению.
- Закалка: Повышает твердость и прочность стали.
- Отпуск: Снижает внутренние напряжения, улучшая механические свойства.
Противокоррозионные покрытия
Для предотвращения коррозии и улучшения износостойкости применяются различные покрытия, такие как PVD (физическое осаждение из паровой фазы) и CVD (химическое осаждение из паровой фазы).
- PVD и CVD покрытия: Создают тонкий, но прочный слой, защищающий сталь от износа и коррозии.
Диффузионная обработка
Процессы диффузионной обработки, такие как азотирование, значительно улучшают поверхностные свойства стали, повышая ее износостойкость и твердость.
- Азотирование: Введение азота в поверхностный слой стали, что увеличивает твердость и износостойкость.
Заключение
Инструментальная сталь является незаменимым материалом в производстве режущих инструментов благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая твердость, износостойкость и теплопроводность. Несмотря на меньшую износостойкость и теплостойкость по сравнению с минералокерамикой и твердыми сплавами, инструментальная сталь остается популярным выбором благодаря своей доступной цене и отличным эксплуатационным характеристикам. Применение различных методов улучшения, таких как легирование, термическая и диффузионная обработка, позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики инструментальной стали, делая ее идеальным выбором для множества промышленных приложений.
Для более подробного ознакомления с классификацией и маркировкой инструментальной стали, а также для получения профессиональных консультаций по выбору оптимальных материалов для ваших проектов, обращайтесь к специалистам “Промет Ресурс”. Мы всегда готовы помочь вам выбрать наилучшие решения для достижения максимального успеха в вашем бизнесе.