Как выбрать правильную марку инструментальной стали: ключевые факторы и советы

В инструментальных сталях много углерода и разные легирующие элементы. Эти компоненты улучшают физические свойства, делая их идеальными для разного применения. Инструментальную сталь можно использовать различно. Холодные инструментальные стали (масляно-закаляемые, водо-закаляемые, воздухо-закаляемые) доступны в разных марках. Другие типы: горячие, высокоскоростные, ударопрочные. Умение определить правильную инструментальную сталь для разных применений — критично. Что учитывать при выборе:

Ударная стойкость (Shock-Resistance)

Большинство инструментальных сталей — сложные и хрупкие. Удары предметом могут вызвать трещины. Ударопрочные инструментальные стали имеют более высокую вязкость, чем обычные, устойчивее к ударам. Из-за этого твердость и усталостная стойкость снижаются. Применять только когда сталь должна выдерживать мгновенные критические удары. Марки: S1, S2, S5.

Высокоскоростная способность (High-Speed Capability)

Иногда тепло от инструментов настолько интенсивно, что может повредить их. Два способа влияния на инструментальную сталь: твердость и износостойкость падают от роста температуры; время износа сокращается от высокого числа циклов за короткий период. Стали с высокоскоростными свойствами — лучший выбор. Также разработаны для большей износостойкости, минимизируя деградацию при повторных циклах за короткое время. Марки: T1, M7, M42.

Теплостойкость (Resistance to Heat)

Механические свойства инструментальной стали меняются при высоких температурах. Особенно для инструментальных сталей, многие из которых закалены — нагрев делает закалку неэффективной. При высоких температурах — горячие инструментальные стали (hot-work). На высоких температурах теряют меньше твердости и износостойкости. Обогащены вольфрамом и молибденом. Марки: H12, H13, H19. Часто для экструзионных и литейных матриц, горячих ножей для срезки.

Цена и себестоимость (Pricing & Costing)

Производственный процесс может хорошо использовать инструментальные стали с полезными легирующими элементами. Механические свойства водо-закаляемых сталей отличны, цена доступна. Углерод — главный вкладчик в свойства. Закалка — водяная. Марки: W1, W2, W3. Идеальны для ограниченного бюджета.

Универсальность (Versatility)

Для сложных и простых применений предлагаются специальные инструментальные стали. Эта марка обычно для узкого круга задач. Многие производители/поставщики предлагают такую кастомную сталь, но она дорога. Может быть адаптирована под конкретные нужды проекта.

Приспособленность к низким температурам (Adaptable to Low Temperatures)

Для низкотемпературных процессов созданы инструментальные стали холодной обработки (cold-work). Состоят из масляно- и воздухо-закаляемых сталей. Легирующие элементы (молибден, марганец, хром) в больших количествах. Дороже водо-закаляемых, но механические свойства наиболее полезны. Марки: D2, O2, A7.