Особенности и применение инструментальной стали в промышленности

Инструментальная сталь играет ключевую роль в промышленности и производстве благодаря своим уникальным свойствам. Высокая твёрдость позволяют изготавливать инструменты, которые могут эффективно работать в экстремальных условиях, выдерживая разные нагрузки и температуры. Это особенно значимо для таких ниш, как машиностроение, автомобильная и аэрокосмическая промышленность. К примеру, Детали машин, испытывающих повышенный износ, часто изготавливаются из инструментальных сталей. В статье рассмотрим все тонкости выбора стали, ее характеристики и виды.

Что это за сталь и ее расшифровка

Инструментальная сталь — это особый формат стали, что используется для изготовления большинства знакомых всем инструментов, начиная от ножей, сверла, резцов, и заканчивая режущими и формовочными инструментами для производств, заводов и фабрик. Основными характеристиками стали для инструментов являются её высокая твёрдость, износостойкость, термостойкость. Такой материал имеет и другие существенные преимущества: хорошая обрабатываемость, простота резки металла и сохранение остроты режущей кромки. За счет низкой теплостойкости подходят не все методы обработки, но зависит от типа сплава. Также инструментальный метал подлежит процедуре легирования. Массовая доля легирующих элементов определяет свойства и время работы инструментальных сталей.

Маркировка инструментальных сталей основана на их химическом составе и предназначении. Для понимания используется расшифровка буквы и цифры в обозначении. Например, буква "У" в марке стали У8 указывает на углеродистую сталь, а цифра "8" – на содержание углерода в десятых долях процента (0.8%), это малоуглеродистые. Легированные стали маркируются более сложно: буква "Х" обозначает хром, "Р" – вольфрам, "М" – молибден, "Ф" – ванадий. Например, Х12М указывает на содержание хрома около 12% и вольфрама.

Классификация инструментальной стали

Сталь делится по разным критериям на множество классов. Рассмотрим основные виды инструментальных сталей.

По химическому составу:

1. Углеродистые. Отличаются повышенным содержанием углерода. У углеродистых инструментальных сталей процент содержание углерода в сотых долях процента от 0.7% до 1.5%, что придаёт им высокую твёрдость и износостойкость. Идеальны для инструментов, которые не подвергаются высоким температурам, таких как напильники, стамески, ножовочные полотна, и рубанки.
2. Легированные. Это сплавы, которые содержат в своем составе дополнительные примеси, что позволяет улучшить характеристики будущих изделий. У легированных инструментальных сталей присутствуют добавки хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и других элементов, что улучшает их свойства. Они используются для инструментов, работающих при высоких нагрузках. Инструментальная легированная сталь используется для изготовления инструмента, такого как молотки, кувалды и другие элементы. Количество хрома, молибдена, ванадия и кобальта в инструментальных сталях влияет на их свойства.

Количество легирующих элементов в инструментальных сталях является важным фактором их характеристик.

По обработке:

1. Сплавы для холодной обработки. Сохраняют показатели твёрдости и износостойкости при низких температурах. Входит в правила пользования и обработки сталей чувствительностью к перегреву, обычно без легирующих добавок. Холодной штамповке подходят марки инструментальной стали, такие как х12мф и х12ф1.
2. Стали для горячей обработки (например, под колпаком). Обладают высокой термостойкостью и устойчивостью к деформациям при высоких температурах.
3. Стали для производства режущих деталей. Такой сплав должен обладать высокой твёрдостью и остротой режущих кромок, долговечностью и износостойкостью.
4. Штампованные металлы.  Штамповые стали используются для изготовления сверл, фрез, разверток, метчиков и других деталей повышенной прочности. Применяются в производстве штампов холодного и горячего деформирования.

По цели использования:

1. Из углеродистой или низколегированной стали делают измерительные инструменты, такие как микрометры и штангенциркули, отличающиеся точностью, износостойкостью и стабильностью размеров.
2. Из быстрорежущей стали изготавливают инструменты для высокоскоростной работы, такие как токарные резцы, сверла и фрезы. Эти инструменты обладают высокой скоростью резания, устойчивостью к износу и сохраняют характеристики при высоких температурах.
3. Из заэвтектоидной, штампованной и ледебуритной стали делают штампы и матрицы для обработки металлов методом холодной деформации.
4. Из доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной стали производят инструменты для обработки металлов методом горячей деформации, такие как ковочные штампы и матрицы для горячего прессования.

Одна из самых распространенных инструментальная штамповая сталь. Такие сплавы применяются для изготовления производственных ножей и других инструментов. Например, инструменты для обработки дерева включают в себя углеродистые стали, которые работают при низкой твердости.

По маркам:

Физические свойства

1. Коррозионная стойкость. Сопротивление коррозии в средах таких как влага, химические вещества и агрессивные газы. Легированные стали, содержащие элементы, такие как хром (хромистая сталь) и никель (никелевые сплавы), обладают повышенной стойкостью к коррозии.
2. Теплостойкость. Этот параметр важен для инструментов, работающих в условиях значительного теплового воздействия, таких как режущие инструменты для металлообработки и кузнечные штампы с небольшой и средней нагрузкой.

Применение и сортамент

Инструментальные сплавы находят широкое применение в разнообразных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Прайс лист на инструментальные стали Российской Федерации включает стали разного формата. В машиностроении стали широко используют для изготовления режущих инструментов, деталей станков и оборудования, требующих точности и долговечности.

В строительстве из инструментальной типа готовят сверла, лист стальной, плоские ножовочные полотна, резцы и штампы для обработки строительных материалов. Также могут изгтовлять различные уплотнительные кольца из полимеров и другие детали. В авиастроении и космической отрасли она применяется для создания высокоточных инструментов и компонентов, способных выдерживать экстремальные нагрузки и температуры - нагрева или охлаждения. Также это бронированные слоя техники.

В производственной разработке бытовой техники она используется для деталей, которые требуют износостойкости и надёжности. Также из неё изготавливают различные режущие и измерительные инструменты, такие как ножи, резцы, сверла, микрометры и штангенциркули, что делает её незаменимой в производственных процессах.

Производство и обработка инструментальной стали

Производство инструментального сплава включает несколько технологических процессов:

• Литейное производство. Получение заготовок из расплавленной стали.
• Ковка и штамповка. Обработка заготовок для придания им нужной формы и размеров.
• Термическая обработка. Процессы закалки, отпуска, цементации и азотирования для улучшения механических свойств стали.
• Механическая обработка. Точение, фрезерование и шлифовка для получения готовых инструментов.
• Гибка сталей по ГОСТ. Для данных типов стали (такой структуры) следует учитывать особенности, такие как плотность материала, прочность, геометрические размеры и соответствие техническим условиям.

Также дополнительно используются для улучшения характеристик металла закалка, отпуск, цементация и азотирование. Это в будущем повышает конструкционные характеристики изделия. Инструментальная сталь соответствует требованиям ГОСТ 2590, ГОСТ 2591, ГОСТ 4405, ГОСТ 5950, ГОСТ 1435.

Особенности выбора

Одним из ключевых критериев в выборе является твёрдость стали, которая напрямую влияет на её способность сохранять опцию режущих кромок. Высокая твёрдость особенно важна для инструментов, которые подвергаются интенсивным нагрузкам и абразивному износу. Однако стоит помнить, что чрезмерная твёрдость может снизить ударную вязкость стали, делая её более хрупкой и подверженной трещинам при ударных нагрузках.

Специфические требования к сплаву зависят от области применения. Например, в машиностроении и производстве режущих инструментов необходимы марки стали, обладающие высокой термостойкостью и износостойкостью, чтобы выдерживать разные температуры и нагрузки. В авиастроении и космической отрасли важна не только прочность, но и устойчивость к деформациям и коррозии при экстремальных условиях эксплуатации.

Также необходимо учитывать стоимость материала, технологические процессы обработки и что входит последующую эксплуатацию. Более дорогие легированные стали могут оправдать свои затраты за счёт длительного срока службы и производительности инструментов. Эти работающие изделия помогут получать более качественную работу. С другой стороны, для некоторых задач может быть достаточно использовать углеродистую сталь, которая является более доступной по цене, но также обеспечивает необходимую прочность. Правильный баланс между стоимостью и эксплуатационными характеристиками позволяет выбрать оптимальную марку инструментальной стали для конкретных условий использования.

Заключение

Инструментальная сталь играет важную роль в различных отраслях промышленности, обеспечивая точность инструментов. Перспективы её использования в будущем связаны с развитием технологий и появлением новых марок стали, обладающих улучшенными характеристиками. Правильный выбор и применение инструментальной стали позволяют обеспечить надёжность и эффективность производственных процессов, что способствует развитию современной промышленности.

Если вам нужен качественный листовой металлопрокат, дополнительные детали или изделия из сплавов без лишних добавок по низкой стоимости - наш интернет-магазин предлагает купить оптом и в розницу широкий ассортимент товаров. У нас в наличии вы найдете нержавеющий металл белый, легированные сплавы и другого типа. У нас выгодная цена на услуги и доставка по всей России. Чтобы заказать звонок - оставьте заявку на сайте, мы вас проконсультируем и поможем выбрать.

Наш каталог включает в себя большое количество продукции:

• Листовой металл и круглая проволока из высоколегированной, изделия под низкоуглеродистую сталь.
• Конструкционная сталь и сплавы, предназначенные для различных конструкций и изделий высокого качества.
• Металлопрокат, такой как круглая труба, полоса, фасонный, холоднокатаный и горячекатаный прокат.
• Легированные стали, такие как 9хс, хвг, 4х5мфс, х12мф, р6м5, и 6хв2с.
• Твердые сплавы и твердосплавные инструменты, включая метчики.
• Продукция из цветных металлов и черный сплав, включая медь (медная проволока), алюминий, олово, титан (титановый) и никелевые сплавы.
• Прокатки под давлением и поковка стальных и легированных материалов.
• Большой выбор стальной конструкции, высокопрочный металл специальной обработки.
• Продукция для горячей и холодной штамповки, обеспечивающая высокую прокаливаемость и пластичность.
• Круг, пластины, металл кирпичной кладки и лист из различных марок стали.
• Трубы и профили из стального и легированного металла.
• Специальные конструкции и изделия из сплавов с добавлением таких элементов, как марганец, кобальт и другой группы легирующих элементов. Относятся к легированным сплавам.

Информация о нашей компании и контакты, включая телефон для связи, находятся на главной странице сайта. Мы предлагаем услуги доставки по всей России (и Москва), обеспечивая высокое качество продукции и оперативное время выполнения заказов. Наша продукция предназначена для использования в строительстве, машиностроении и других отраслях, где требуются высокопрочные и надежные металлические изделия, а не лом.

Чтобы получить больше информации или оформить заказ, свяжитесь с нами через сайт или по телефону. Мы с радостью ответим на все ваши вопросы -  вся полезная информация о продукции и условиях сотрудничества у наших менеджеров.