Классификация инструментальных сталей по свойствам

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 38Следующая ⇒

Классификация по свойствам и прежде всего по теплостойкости явля- ется наиболее важной, так как она одновременно характеризует природу уп- рочнения, вызываемого термической обработкой, и определяет условия ис- пользования сталей для инстументов.

Инструментальные стали подразделяются на три группы: 1) нетепло- стойкие; 2) полутеплостойкие; 3) теплостойкие.

Нетеплостойкие стали. Эти стали приобретают высокую твердость, износостойкость и прочность в результате мартенситного превращения при закалке. Однако эти свойства сохраняются лишь при невысоком нагреве. От-

пуск выше 200–300 ºС вызывает почти полный распад мартенсита и значи- тельную коагуляцию выделившихся карбидов; это снижает твердость, изно- состойкость и прочность (рис. 11.1). По химическому составу нетеплостой- кие стали – углеродистые или малолегированные, по структурному признаку

– заэвтектоидные, эвтектоидные, доэвтектоидные.

Нетеплостойкие стали – высокой твердости и повышенной вязкости –

как менее легированные различают по прокаливаемости.

Рис. 11.1. Твердость инструментальных сталей при нагреве

Это обусловлено тем, что изготовляемые из этих сталей инструменты имеют различные размеры: от 0,1 до 1 мм и менее – мелкие сверла, пилы и т. д. до 200–250 мм – штампы. Нетеплостойкие стали делят на подгруппы: а) ста- ли небольшой прокаливаемости – углеродистые, низколегированные, прока- ливающиеся в образцах диаметром 10–15 мм, б) стали повышенной прокали- ваемости (с большим содержанием легирующих элементов), прокаливаю- щиеся в образцах до 50–80 мм, в) стали высокой прокаливаемости, прокали- вающиеся в образцах диаметром 80–110 мм.

Полутеплостойкие стали. Характерные стали – высокохромистые (3–18 % Cr), высокоуглеродистые (1–1,5 % C), главным образом ледебурит- ные. Часть из них имеет, кроме того, повышенное содержание ванадия. По- добно сталям предыдущей группы, они приобретают высокую твердость и прочность в результате мартенситного превращения при закалке. Однако при отпуске 250–400 °С в них выделяются карбиды хрома и легированный це- ментит, обладающий большой устойчивостью против коагуляции, вследствие чего эти стали сохраняют повышенную твердость до более высоких темпера- тур.

Теплостойкие стали. К этой группе относятся высоколегированные стали, приобретающие высокую твердость, прочность и износостойкость в результате двойного упрочнения: а) мартенситного при закалке и б) диспер- сионного твердения при относительно высоком отпуске (500–625 °С, вызы- ваемом выделением упрочняющих фаз. Такими фазами для большинства ста-

лей являются сложные карбиды вольфрама, молибдена, а также карбиды ва- надия, создающие карбидное упрочнение, а у некоторых сталей и сплавов – интерметаллиды, создающие интерметаллидное упрочнение. Карбиды на- званных элементов выделяются из мартенсита и коагулируют при 500–650

°С, а интерметаллиды – при 650–720 °С. Свойства, полученные термической обработкой, сохраняются при высоком нагреве.

Стали с карбидным упрочнением при повышенном содержании угле- рода (> 0,6 %) – ледебуритные, их называют быстрорежущими, они пред- ставляют одну из наиболее характерных и часто применяемых групп инстру- ментальных сталей. При меньшем содержании углерода и легирующих эле- ментов стали с карбидным упрощением – заэвтектоидные (их используют преимущественно как штамповые для горячего деформирования).

Таким образом, нетеплостойкие и теплостойкие стали незначительно различаются по твердости, прочности и износостойкости при нормальных температурах, но при нагреве эти важнейшие свойства изменяются.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров