Марки инструментальной стали

Стальные инструменты позволяют человечеству превращать дерево, пластик и металл в миллиарды предметов, улучшающих качество жизни. Применительно к инструментальной стали два слова имеют большое значение:кромка и удар. Стальные сплавы с относительно высоким содержанием углерода легче затачивать до тонкой кромки, и эта острота выдерживает суровые условия производства. И наоборот, низкоуглеродистую сталь трудно довести до тонкой кромки, но она выдерживает многократные удары. Чтобы выбрать правильный тип инструментальной стали для проекта, полезно понимать марки и их место в производственном процессе.

Типы инструментальной стали

Как и все стали, инструментальная сталь содержит железо, углерод, марганец, фосфор и серу. С этой отправной точки легирование металлов и ряд производственных процессов объединяются для получения марок инструментальной стали в шести категориях с буквенным кодом:

• Класс W:закалка водой.
• Класс O:закалка в масле.
• Класс A:закалка на воздухе
• Класс D:тип D
• Класс S:ударопрочность
• Класс H:горячая обработка

Каждая буквенная марка, в свою очередь, содержит несколько типов сплавов, обозначаемых цифрами, например, А2 и О1.

Марки инструментальной стали

В зависимости от бюджета проекта и варианта использования любой из этих многих типов может оказаться наиболее подходящим.

Закалка водой:класс W

Самая старая и наименее дорогая марка инструментальной стали получила свое название от этапа закалки в воде производственного процесса. Закалка является важной стадией быстрого охлаждения, которая объединяет молекулы сплава и железа в закаленной стали. Типы марки W не содержат ни одного из легирующих элементов, присутствующих в других марках инструментов, и, таким образом, в процессе закалки в воде получается сталь с мягким сердечником и высокой твердостью. При тщательном отжиге сталь марки W обладает самой высокой обрабатываемостью среди всех инструментальных сталей. Благодаря высокому содержанию углерода некоторые сорта стали марки W не нуждаются в дополнительной термической обработке. Типы класса W размягчаются при температуре выше 300 градусов по Фаренгейту и плохо подходят для использования при высоких температурах.

Использование инструментальной стали класса W включает:

• Столовые приборы
• Тиснение.
• Гравировочные штампы
• Сверла
• Круглые резаки
• Бритвы
• Инструменты для токарных станков по дереву

Закалка маслом:класс O

Как и марки W, марки O представляют собой относительно недорогую высокоуглеродистую сталь. Типы класса O обычно содержат следы хрома и марганца для облегчения закалки. По сравнению с закалкой в ​​воде закалка в масле обеспечивает более медленное охлаждение на стадии производства. Это постепенное охлаждение позволяет получить инструментальную сталь с гораздо меньшей вероятностью деформации на этапе термической обработки. Полученный сплав также менее хрупок.

Тип O1, самый популярный сплав марки O, представляет собой инструментальную сталь общего назначения, которая сохраняет кромку при заточке. В производственных условиях этот сплав популярен для изготовления зажимных приспособлений, направляющих, пуансонов и штампов. Сталь О1 поддается сварке, но сплав требует осторожного нагрева во избежание трещин.

Сплав типа O6 включает кремний и более высокое содержание хрома. Этот хорошо поддающийся механической обработке сплав демонстрирует исключительную износостойкость металла по металлу. Тип O6 также удерживает масло при смазке, что делает этот сплав идеальным выбором для нарезания резьбы. Сплав O6 хорошо подходит для изготовления кулачков, втулок, лезвий ножниц и пластин грануляторов.

Закалка на воздухе:класс A

Инструментальные стали воздушной закалки предлагают прекрасный баланс цены, прочности, ударной вязкости и обрабатываемости. При диаметре до 100 мм содержание хрома 5 % позволяет закалке типов инструментальной стали класса А воздухом или сжатым газом. Типы инструментальной стали с воздушной закалкой сохраняют низкую деформацию на этапе термообработки при их производстве. Этот метод приводит к получению стали, которая обеспечивает лучшую износостойкость, чем марки O, и более низкую стоимость, чем сталь марки D с высоким содержанием хрома.

A2 является наиболее часто используемой инструментальной сталью класса A, и ее типичные области применения включают режущие инструменты для деревообработки, пуансоны средней мощности и молотки. Тип A2 также используется в литье пластмасс под давлением для менее сложных форм. Тип A7 использует хром и ванадий для обеспечения износостойкости с улучшением на 50% по сравнению с его двоюродным братом A2. Способный противостоять износу от песка, гравия и шлама, тип A7 хорошо подходит для инструментов для уплотнения порошка, инструментов для экструзии керамики и вкладышей для кирпичных форм.

Другие варианты использования типов класса A включают:

• Центральные ножи токарного станка
• Промышленные формы для гибки штампов
• Датчики
• Промышленные ножи
• Вырубные штампы
• Оправки

D-тип:D-класс

Имея на 1% больше углерода и почти втрое больше хрома, чем инструментальная сталь марки A, стали марки D лучше всего подходят для высокотемпературных применений. Некоторые сплавы класса D включают молибден, кобальт или ванадий, чтобы еще больше повысить тепловые характеристики. Способные сохранять свою твердость при температурах, приближающихся к 800 градусам по Фаренгейту, инструментальные стали класса D идеально подходят для литья под давлением, гибки и ковки штампов. Наряду с высокой термостойкостью типы D устойчивы к износу при скользящем контакте с другими металлами. Эта стойкость к истиранию позволяет использовать инструментальную сталь марки D в качестве штампов для волочения стержней, труб и проволоки. Производители стали используют как воздушную, так и масляную закалку для своей продукции марки D.

Другие приложения для типов D включают:

• Кузнечные штампы
• Клапаны автомобильных двигателей
• Инструменты ламинирования
• Инструменты для накатки
• Нож для пищевых продуктов

Ударопрочность:класс S

Инструментальная сталь марки S с низким содержанием углерода, предназначенная для того, чтобы выдерживать постоянные сильные удары, является предпочтительным материалом для бит отбойного молотка и тяжелых пробойников. Кремний, хром и вольфрам придают сплавам класса S ударопрочность, но за счет низкой стойкости к истиранию. Производители стали используют закалку в масле для стали марки S диаметром до 60 мм и закалку в воде для более крупных деталей. Помимо ударопрочности, инструментальные стали марки S также превосходны в широком диапазоне температур и обеспечивают обрабатываемость выше среднего.

Сталь типа S7 является оптимальным выбором для инструментов для холодной обработки, включая ножницы, долота и пробойники. Тип S7 также подходит для инструментов, работающих при температурах ниже 1000 градусов по Фаренгейту. Обладая самой высокой ударной вязкостью среди сталей класса S, тип S5 является лучшим выбором для пневматических сцеплений инструментов и штамповочных штампов. Другие приложения для типов S-класса включают:

• Посуда умирает
• Молотки для гвоздей
• Ножи для измельчения древесины
• Кулачки патрона для дрели
• Обжимные штампы
• Добыча полезных ископаемых

Горячая обработка:класс H

Типы марки H представляют собой низкоуглеродистые инструментальные стали, хорошо подходящие для экстремальных температурных условий. Это качество обусловлено уникальным этапом производства стали. В процессе горячей обработки сталь нагревается выше температуры рекристаллизации металла. Молекулярные изменения, вызванные этим нагревом, позволяют получить инструментальные стали с исключительной однородностью. Хотя процесс горячей обработки не улучшает исходную прочность металла на растяжение, его однородность существенно снижает риск образования трещин в стали марки H.

Среди инструментальных сталей сорта марки Н являются рекордсменами по красной твердости, качеству сохранения твердости при нагреве до тускло-красного цвета. Три легирующих металла идеально подходят для различных производственных задач:

• Хром: Типы от H1 до H19 содержат 5% хрома, что позволяет сплаву выдерживать быстрые циклы нагрева и охлаждения. Эта стойкость к термической усталости делает хромовые сплавы класса H предпочтительным металлом для штампов горячей штамповки. В процессе литья под давлением эти сплавы выполняют роль вставок, стержней и полостей. При литье пластмасс под давлением инструментальная сталь марки H, легированная хромом, превосходно подходит для пресс-форм с полостью.
• Вольфрам: В типах от H20 ​​до H39 содержание вольфрама достигает 18%. Этот сплав выдерживает длительный контакт с горячими металлами, что позволяет использовать его в экструзионных головках для латуни, никеля и стали. Вольфрамовый сплав H-класса отлично подходит для производства оправок.
• Молибден: Для типов от H40 до H59 5%-ное содержание молибдена обеспечивает сплав для экстремальных температурных условий. Обладая высокой коррозионной стойкостью и отличной стойкостью к истиранию, молибденовые сплавы превосходно подходят для изготовления штампов и пуансонов.

Заключение

Выбор правильных марок инструментальной стали жизненно важен для успеха проекта. Не менее важен выбор производителя инструмента. Собственные возможности Special Tool &Engineering позволяют нам удовлетворять потребности в инструментах самых требовательных мировых производителей уже более двух десятилетий.