Инструментальная сталь: ключевые свойства и применение в строительстве и производстве

Сталь обычно используется в широком спектре применений, требующих укрепления каркаса и структурной поддержки. Дороги, здания, мосты, аэропорты и другие инфраструктурные объекты часто строятся со сталью из-за ее надежной прочности и устойчивости к разрушению. Помимо строительной отрасли, сталь также максимально используется в производстве приборов, оборудования и инструментов, предназначенных для повседневной деятельности.

Один конкретный тип стали, используемый для изготовления инструментов — инструментальная сталь. Инструментальные стали — это углеродистые и легированные стали, которые крайне популярны за свою твердость, устойчивость к абразивному износу и устойчивость к деформации. Они также известны своей способностью выдерживать экстремальные температуры и тяжелые нагрузки.

Свойства инструментальной стали

Как упоминалось, инструментальные стали — это углеродистые и легированные стали, предназначенные для производства инструментов, таких как резаки, расширители, биты и другие. Устойчивость инструментальных сталей к абразию, деформации и экстремальным температурам обеспечивается присутствием карбидообразующих элементов, таких как хром, молибден, вольфрам или ванадий. Элементы кобальта или никеля также помогают инструментальным сталям достигать их улучшенных свойств.

Способность инструментальных сталей выдерживать высокие температуры позволяет формировать их в разнообразный спектр инструментов. Они могут даже поставляться в мягком или отожженном состоянии, что делает их конвертируемыми в разные типы продуктов. При производстве инструментальных сталей они обычно плавятся в печах и затем обрабатываются в инструменты и компоненты. Они также могут пройти дополнительную термическую обработку после фабрикации и конвертации в инструмент.

Типы и применения

Инструментальные стали можно сгруппировать в три основные категории: холоднорабочие инструментальные стали, горячорабочие инструментальные стали и быстрорежущие инструментальные стали. Однако ниже приведены некоторые из самых популярных марок инструментальных сталей, используемых в разных отраслях сегодня.

• Воздушно-закаляемые (Air Hardening): Часть холоднорабочих инструментальных сталей — воздушно-закаляемые инструментальные стали. Их высокое содержание хрома позволяет им иметь низкий коэффициент искажения при термической обработке. Они также имеют отличную обрабатываемость и могут эффективно балансировать износостойкость и общую долговечность. Воздушно-закаляемые инструментальные стали могут использоваться для производства выборочных, гибочно-штамповочных, тиснений, калибров, ножей и ламинирования.
• Водно-закаляемые (Water Hardening): По сравнению с другими инструментальными сталями, водно-закаляемые инструментальные стали намного более хрупкие. Хотя они могут удерживать высокую твердость, этот тип инструментальных сталей не может использоваться в высокотемпературных применениях. Экземпляры искривления и растрескивания могут быть видны, так как они должны закаляться в воде. Водно-закаляемые инструментальные стали используются для изготовления режущих инструментов, ножей, расширителей и столовых приборов.
• Тип D: Инструментальные стали типа D также являются частью холоднорабочих инструментальных сталей. Они в основном состоят из высокого углерода и высокого хрома, которые помогают им получить отличную абразионную устойчивость и другие свойства воздушно-закаляемых инструментальных сталей. Инструментальные стали типа D используются в фабрикации полировальных инструментов, чеканки, холодной формовки, ковковых матриц, роллевых инструментов, ножей, ротационных резаков и многих других.
• Горячая работа (Hot Working): Одна первичная классификация инструментальных сталей — горячорабочие инструментальные стали. Эта группа инструментальных сталей лучше всего известна своей режущей способностью при высоких температурах. Включение дополнительных сплавов позволяет им работать в применениях с повышенными температурами. Некоторые применения горячорабочих инструментальных сталей — литейные матрицы, горячая ковка, горячие ножницы для реза, горячая штамповка и горячая обрезка.
• Ударопрочные типы (Shock Resisting Types): Ударопрочные типы инструментальных сталей могут легко сопротивляться удару при любой заданной температуре. Прочность на растяжение этого типа инструментальной стали достигается за счет низкого содержания углерода. Этот тип инструментальной стали может сопротивляться только удару, не абразиям. Ударопрочные инструментальные стали могут использоваться в удароустойчивых инструментах, холодных или горячих захватах, холодной или горячей штамповке и стружкорежущих ножах.

Инструментальные стали используются в различных применениях благодаря своей устойчивости к абразию и удару, твердости и способности выдерживать экстремальные температуры и давления. Они действительно помогают в фабрикации разных наборов инструментов, предназначенных для многочисленных отраслей.