Понимание инструментальной стали и того, как она производится

Инструментальная сталь представляет собой разновидность легированной углеродистой стали. Как вы можете догадаться из названия, он часто используется для изготовления, модификации или ремонта ручных инструментов или станков. Инструментальные стали отличаются твердостью, устойчивостью к истиранию и деформации. Они могут сохранять режущую кромку при очень высоких температурах, поэтому их часто используют для обработки других материалов путем резки, прессования, чеканки или экструзии. Их стойкость к истиранию позволяет использовать их в производстве пресс-форм для литья под давлением.

Группы инструментальной стали

Инструментальные стали делятся на шесть групп. Выбор группы зависит от показателей прочности, ударной вязкости, твердости поверхности, ударопрочности, рабочей температуры и стоимости. Шесть групп:водоупрочняющие, холоднодеформированные, ударопрочные, скоростные, жаропрочные и специального назначения.

Как производится инструментальная сталь?

Производство инструментальных сталей происходит в тщательно контролируемых условиях для обеспечения требуемого качества. Инструментальная сталь имеет содержание углерода от 0,5% до 1,5%. В производственный процесс вводятся легирующие элементы, образующие карбиды, обычно это вольфрам, хром, ванадий и молибден.

Первичная плавка

Инструментальная сталь часто изготавливается примерно на 75% из металлолома — смеси металлолома и покупного лома. Очень важно избегать загрязнения лома, особенно металлами, которые не окисляются, такими как никель, кобальт и медь. Большая часть производства инструментальной стали производится посредством плавки в электродуговой печи (ЭДП).

Есть два этапа:Лом быстро плавится в печи. Чугун переносится в отдельный ковш или конвертер для рафинирования. Этот процесс известен как вторичная очистка и обеспечивает высокую эффективность обработки больших объемов.

Затем рафинированный металл переносится на разливочную станцию ​​и разливается в слитки. Полученные слитки обычно отжигают (медленно нагревают и охлаждают), чтобы предотвратить растрескивание.

Плавка электрошлака

Электрошлаковый переплав или рафинирование (ЭШП) — это прогрессивный процесс плавки, используемый для получения слитков с гладкой поверхностью, без труб (отверстий) или пористости (дефектов). Слитки ЭШП обеспечивают улучшенную горячую обрабатываемость, лучшие выходы обработки, повышенную чистоту, лучшую пластичность при поперечном растяжении и усталостные свойства.

Основная разбивка

В методе разбивки, используемом для инструментальных сталей, используется либо открытый гидравлический пресс, либо ротационная ковочная машина. Эти процессы чрезвычайно универсальны и могут производить изделия длиной от 6 до 13 м (от 20 до 43 футов) в форме квадрата, прямоугольника, полого или ступенчатого поперечного сечения. Конечный продукт очень высокого качества, имеет мало трещин, нахлестов или швов, и может быть достигнута высокая степень прямолинейности.

Прокат

В современном сталелитейном производстве используется до 26 прокатных станов подряд. Металл нагревают с помощью толкателя с газовым нагревом, печи с шагающими балками или мощной индукционной печи. Быстрый нагрев используется для предотвращения обезуглероживания (потеря содержания углерода). Процесс автоматизирован с помощью компьютеров, а измерительные приборы используются для контроля допуска диаметра и качества поверхности металла. Благодаря этому процессу рулон стального листа может быть изготовлен менее чем за 12 минут.