Инструментальную сталь применяют для изготовления режущего, измерительного и штампового инструмента, а также деталей технологической оснастки. При подборе учитывают назначение инструмента, характер нагрузки, износ, рабочую температуру и требуемую точность. Марку выбирают вместе с формой заготовки и состоянием материала при поставке. Свойства готового инструмента во многом зависят от последующей термической обработки, поэтому исходная твёрдость сама по себе не определяет пригодность стали.
Группы и марки
Углеродистые инструментальные стали У7, У8, У10 и У12 различаются содержанием углерода и сочетанием твёрдости, прочности и вязкости. Буква А в обозначениях У8А, У10А и других марок указывает на высококачественное исполнение с более строгими ограничениями по вредным примесям. Среди легированных инструментальных сталей применяют 9ХС, ХВГ, Х12МФ и другие марки. Материал выбирают по условиям работы инструмента. Для режущей кромки важны износостойкость и способность сохранять геометрию, для штампов и пуансонов – сопротивление нагрузкам и достаточная вязкость, для измерительного инструмента – стабильность размеров. Максимальная твёрдость не всегда полезна: при ударных нагрузках слишком хрупкий материал может быстрее разрушаться. Для инструмента, который работает с заметным нагревом режущей части, отдельно применяют быстрорежущие стали. Их не следует смешивать в один ряд с обычными углеродистыми и легированными инструментальными марками только из-за общего назначения.
Виды заготовок
Инструментальную сталь поставляют в виде круга, квадрата, полосы, листа, поковок и других полуфабрикатов. Круг удобен для валиков, пуансонов, осесимметричных деталей и части режущего инструмента. Квадрат и полоса позволяют приблизить исходное сечение к форме будущей детали и уменьшить объём обработки.
|
Форма
|
Что уточняют в заказе
|
|
Круг
|
Диаметр, длину и допустимые отклонения
|
|
Квадрат
|
Сторону сечения и длину
|
|
Полоса
|
Толщину, ширину и длину
|
|
Лист
|
Толщину, длину и ширину
|
|
Поковка
|
Размеры по чертежу и требования к контролю
|
Для заготовок под дальнейшую обработку предусматривают припуск на фрезерование, точение, шлифование и обработку торцов. При серийном выпуске дополнительно учитывают раскрой и ширину реза. Чрезмерно крупная заготовка увеличивает расход стали и время обработки, поэтому размер выбирают с разумным запасом.
Состояние и нормативные требования
Заготовки могут поставляться после отжига или в другом состоянии, предусмотренном стандартом и технологией изготовления. Состояние влияет на обрабатываемость и дальнейший режим термической обработки. Для точного инструмента дополнительно важны прямолинейность, качество поверхности и допустимые поверхностные дефекты. ГОСТ 1435-99 действует для прутков, полос и мотков из инструментальной нелегированной стали. ГОСТ 5950-2000 устанавливает требования к пруткам, полосам и моткам из легированной инструментальной стали. Размеры конкретного полуфабриката определяют также по нормативному документу на его форму и способ изготовления. Для ответственной оснастки могут задаваться требования к структуре стали, обезуглероженному слою, твёрдости при поставке и дополнительным испытаниям. Такие параметры включают в спецификацию только тогда, когда они действительно влияют на изготовление и работу инструмента.
Основные параметры
Для расчёта нужны марка стали, назначение инструмента, форма и размеры заготовки, состояние материала, количество и нормативный документ. При необходимости дополнительно указывают точность размеров, припуск, требования к поверхности и виды контроля. Спецификацию на инструментальную сталь передают в Стальтеку для расчёта материала и подготовки заготовок. При заказе под новый инструмент используют условия работы и требуемую форму исходного проката. Для готовых отрезков задайте длину и количество, не добавляя повторно уже учтённый припуск.
