Н. Копанев - Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...(Сделай сам №2•2005)

Наиболее применяемые в быту углеродистые инструментальные стали приведены в табл. 1.

Таблица 1. Назначение углеродистых инструментальных сталей

Наименование стали ∙ Марка стали ∙ Назначение

Углеродистая инструментальная ∙ У7; У7А∙ Слесарные зубила, молотки, кузнечный инструмент, керны, отвертки, косы, топоры

Углеродистая инструментальная ∙ У8; У8А∙ Ручной столярный инструмент, ножницы, рамные пилы, ножи рубильных машин

Углеродистая инструментальная высокой твердости ∙ У10; У10А∙ Ручной инструмент, ленточные пилы, фрезы малого диаметра, сверла по дереву

Углеродистая инструментальная повышенной твердости ∙ У12; У13∙ Слесарные напильники, надфили, ножовочные полотна по металлу, резцы по дереву, гравирный инструмент

Вместе с тем эти стали имеют и свои недостатки, на которые необходимо обращать внимание умельцам. Узкий интервал закалочных температур, необходимость закалки инструмента в воде, что вызывает деформацию и коробление готового инструмента. Углеродистые стали можно использовать для легких условий работ, так как высокая твердость инструмента резко снижается при его нагреве свыше 200 °C.

Для улучшения механических, физических и технологических свойств сталь дополнительно легируют хромом, вольфрамом, ванадием. Суммарное содержание легирующих элементов невелико (от 1 до 6 %), но, являясь сильными карбидообразующими элементами, они увеличивают твердость закаленной стали и значительно повышают ее износостойкость.

Наиболее распространенные марки легированных инструментальных сталей, применяемых для изготовления инструмента, приведены в табл. 2.

Таблица 2. Назначение легированных инструментальных сталей

Наименование стали ∙ Марка стали ∙ Назначение

Хромо-вольфрамовая, повышенной вязкости ∙ 6ХВ; 7ХВ∙ Рамные пилы, слесарные, кузнечные зубила

Хромо-ванадиевая, высокой твердости ∙ 9ХФ∙ Ножи стружечных станков, ленточные рамные и круглые пилы, фрезы

Хромо-кремнистая, высокой твердости ∙ 9ХС∙ Лерки, сверла, метчики, развертки, зенкера

Шарикоподшипниковая, высокой твердости ∙ ШX15∙ Полотна для резки рельсов, ручной столярный инструмент, резцы по дереву

Хромо-молибденовая, высокой твердости ∙ X12M∙ Режущий инструмент, работающий в легких условиях, мерительный инструмент, ножи кухонные

Коррозионностойкая, средней твердости ∙ 40X13∙ Хирургический инструмент, пружины; предметы домашнего обихода, ножи

Коррозионностойкая, высокой твердости ∙ 95X18∙ Шарикоподшипники для агрессивных сред, ножи высшего качества

Жаропрочные нержавеющие, высокой твердости ∙ 45X22; Н4М3; 55X20; Г9АМ4∙ Выпускные клапаны дизельных моторов, детали турбин, ножи высшего качества, особопрочные

Свою высокую твердость и износостойкость эти стали сохраняют в процессе работы при нагреве инструмента до 250 °C. К недостаткам легированных сталей следует отнести их высокую стоимость и дефицитность легирующих элементов. При высоких скоростях и силах резания необходимо применять инструмент, изготовленный из быстрорежущей стали. Эти стали в отличие от других инструментальных сталей обладают красностойкостью, то есть способность сохранять твердость и износостойкость при нагреве инструмента до 620 °C. Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающих их красностойкость, являются вольфрам и молибден. Быстрорежущую сталь обозначают буквой «Р», следующая за ней цифра — содержание вольфрама в процентах. Содержание углерода в этих сталях составляет 0,7–1 %.

В последние годы в деревообрабатывающей промышленности нашли широкое применение стали переходной группы — полутеплостойкие. Эти стали по сравнению с быстрорежущими содержат меньшее количество легирующих элементов. Они дешевле, допускают нагрев инструмента во время работы до 300–500 °C. Из быстрорежущей стали целесообразно изготавливать только режущий элемент в виде наварной пластины или вставного зуба, а корпус инструмента при этом делать из обычной стали. Наиболее распространенные марки полутеплостойких и быстрорежущих сталей, применяемых для изготовления инструмента, приведены в табл. 3.

Таблица 3. Назначение быстрорежущих сталей, применяемых в деревообработке