Инструментальная сталь для холодной обработки благодаря химическим элементам, содержащимся в химическом составе (Cr - хром, W - вольфрам, Mo - молибден, V - ванад), обладает высокой прокаливаемостью, а также повышает устойчивость к скручиванию, изгибу и истиранию. В частности, марки стали, содержащие около 2% углерода (C), 12% хрома (Cr), очень высоки устойчивость к истиранию , сталь с содержанием углерода 0,40 - 0,55% используется для производства инструментов, работающих под динамическими нагрузками, сталь с содержанием углерода 0,75-2,10% используется для производства некоторых режущих инструментов, для производства валков и т. д.

Легированные стали для холодной обработки являются наиболее многочисленной и разнообразной группой инструментальных сталей, охватывающих в общей сложности несколько сотен видов, используемых и производимых в различных странах. В зависимости от типичного применения содержание углерода в них изменяется в чрезвычайно широких пределах, а именно в стали для инструментов:
- со специальной высокой стойкостью к истиранию 1,3 ÷ 2,5% С
- резка резанием 1,0 ÷ 1,3% С
- для холодной обработки, 0,8 ÷ 1,1% С
- ударопрочность 0,4 ÷ 06% С
- для переработки пластмасс 0,1 ÷ 0,4%

Из-за небольшой прокаливаемости углеродистая инструментальная сталь они могут использоваться в холодной работе только для инструментов с небольшим поперечным сечением, работающих при низких нагрузках. Внедрение легирующих элементов позволяет значительно расширить ассортимент стали, используемой для холодного инструмента (не перегревать при работе выше 200 ° C); затем улучшаются полезные свойства, характерные для этой группы сталей: стойкость к истиранию, пластичность и ударопрочность, устойчивость к деформации и короблению, прокаливаемость. Основными элементами, которые определяют свойства подавляющего большинства стали в этой группе, являются уголь и хром, содержание которого варьируется в очень широких пределах. Добавки молибдена и вольфрама также важны, хотя их особенно ценное воздействие (повышение прочности при нагревании) вообще не используется в этой группе; однако, задерживая процессы отпуска, эти элементы позволяют повысить температуру отпуска и снизить нагрузку. Наконец, ванадий добавляется ко многим видам, а марганец, никель и кремний - к некоторым из них для получения мелких зерен, повышения прокаливаемости, пластичности или устойчивости к отпуску.
Процесс разработки холоднокатаных сталей, оптимизации их химического состава и областей применения еще не завершен, их ассортимент в отдельных странах демонстрирует довольно существенные различия. Они особенно заметны при сравнении постоянно производимых в европейских странах и в США, где существует тенденция более широкого использования видов с более высоким содержанием легирующих элементов (большое количество стали с содержанием ок. 5 и 12%, Cr и очень большое добавление ванадия 4-5% V). Существует также тенденция к удалению из них никеля и замене вольфрама на молибден, чтобы снизить затраты на производство стали, а также повысить прокаливаемость. В дополнение к традиционным видам, широко признанным в стандартах, иногда для холодных рабочих инструментов используются другие типы инструментов, такие как быстрорежущие стали, низкоуглеродистые стали мартенситные стали или даже устойчиво к коррозии ,

Сплавы инструментальной стали для холодной обработки используются для изготовления инструментов, которые могут нагреваться во время работы, но обрабатывать материал при температуре окружающей среды, а именно: метчики, матрицы, развертки, шарики и другие, слегка нагревающиеся во время работы, и холодная штамповка, зубила, пневматические молотки и т. д., а также штампы, датчики и измерительные инструменты для холодной обработки. Хотя нет дальнейшего официального разделения, можно выделить следующие четыре группы:

I - виды: NCV1, NW1 и другие

II - виды: NC4, NC6, NC4S, NCMS, NWC, NMV

III - виды: NC10, NC11 и т. Д.

IV - виды: NZ2, NZ3, NPW и т. Д.

К первой группе относятся виды с относительно низкой прокаливаемостью, предназначенные для закалки в воде, используемые для режущих инструментов на низких скоростях.

Вторая группа включает в себя Марки стали с гораздо более высокой прокаливаемостью, предназначен для отверждения в масле. Они также изготавливаются из режущих инструментов (с ограниченной скоростью резания), а также из других инструментов, таких как вырубные матрицы, матрицы и калибры, из-за небольших изменений размеров после закалки.

В третью группу входят стали с высоким содержанием углерода и хрома. Эти стали имеют очень высокую прокаливаемость и стойкость к истиранию. Они используются для штамповки штампов, холодных штампов, мер и т. Д.

Стали четвертой группы имеют более низкое содержание углерода, чем в предыдущих трех группах. Они постоянно демонстрируют устойчивость к многократным повторениям ударов и ударов. Они используются для инструментов для пневматических молотков (зубила, заклепок), ножей для ножниц, пуансонов и т. Д. Они также используются для инструментов для горячей работы.

Инструментальные стали для холодной обработки, в силу своего предназначения, не предназначены для работы в более агрессивных агрессивных средах. Следует учитывать, что при транспортировке и хранении изделий из этих сталей они могут подвергаться воздействию атмосфер различной степени влажности с возможным добавлением промышленных газов, таких как SO2, H2S, CO2 и т. Д. Кроме того, сам инструмент может часто контактировать с среда водонефтяных эмульсий, представляющих высокую коррозионную опасность. Химический состав этих сталей выбирается в первую очередь для обеспечения адекватных технологических свойств, поэтому добавленные в них небольшие количества компонентов сплава не обеспечивают повышенной устойчивости к атмосферной коррозии. Только инструментальные стали, содержащие 11-13% Cr (NC10, NC11, NC11LV и NCWV), могут демонстрировать хорошую коррозионную стойкость в вышеупомянутых средах, чем выше, тем лучше состояние поверхности данного инструмента. Инструмент в полированном состоянии можно использовать без специальной защиты от коррозии. Между отдельными видами инструментальных станций, содержащих максимум 1,6% Cr, могут быть некоторые небольшие различия в стойкости к атмосферной коррозии, вызванной другим химическим составом. Однако эти различия настолько малы, что не позволяют выделить какой-либо из этих видов и включают его в сталь с повышенной устойчивостью к коррозии.

Инструментальная сталь для холодной обработки из-за химического состава отдельных видов, это относится к материалам с очень ограниченной свариваемостью. Их соединение с другими типами стали может использоваться только в исключительных случаях, например, для ремонта. Однако в случае сварки необходимо использовать специальную технологию, в то время как выбор метода сварки и формы соединения, адгезивов и термической обработки до и после сварки следует определять в зависимости от типа соединительного материала, его толщины, требуемых свойств соединения и рабочих условий. Соединение, особенно после термического улучшения сварного шва, будет иметь другие свойства, чем у комбинированного материала.

Поверхности инструмента, подверженные истиранию во время работы, могут быть дополнены, однако наплавка может использоваться как при производстве новых инструментов, так и при регенерации изношенных инструментов. Метод наплавки, метод подготовки поверхности к наплавке, тип связующего и термическая обработка как до, так и после или после сварки должны быть определены в зависимости от типа свариваемого материала и его состояния, характера работы инструмента, а также расположения и формы напома. Поскольку площадки имеют химический состав, отличный от сварного материала, это следует учитывать при возможной термообработке сварных инструментов. Прежде всего, при выборе температуры термической обработки следует прогнозировать ее влияние на свойства свариваемого материала.

Электрическая сварка сопротивлением или трением может использоваться для соединения отдельных марок стали. Однако необходимо выбрать подходящие условия сварки и термическую обработку до и после сварки. Для соединения стержней используются методы резистивной или фрикционной сварки. Сварные соединения имеют свойства, аналогичные свойствам соединяемых материалов, и могут подвергаться такой же термической обработке, что и комбинированные материалы. Также возможно комбинировать различные марки стали друг с другом, в частности инструментальные стали для холодной обработки с углеродистыми сталями, которые в основном используются для производства хвостовиков, например сверл, разверток, конусов, резцов и т. Д., В которых выполнена захватная часть изготовлен из углеродистой стали, а рабочая часть изготовлена ​​из инструментальной стали.

Стали, в которых содержание хрома не превышает 1,5%, можно резать ацетилен-кислородом или плазмой. Однако стали с более высоким содержанием хрома можно резать только плазменным способом. Перед резкой детали должны быть предварительно нагреты, причем температура зависит от типа разрезаемого материала и его толщины.
В обозначении вида буква N означает холодная сталь на втором месте (как в случае стали для горячей обработки) стоит буква или группа букв, обозначающих компонент сплава или группу компонентов:

М - марганец
S - Кремний
C - Chrome
N - никель
L - молибден
V - Ванадий
W - вольфрам
К - Кобальт
P - никель + хром + вольфрам
Z - вольфрам + ванадий + кремний + хром
Б - Бор

Третий термин - это число (в середине или конце обозначения вида), которое классифицирует сталь по разнице в количестве.
Добавки из сплава и углерода, или, как и в случае сталей с такими же добавками сплава, отличают эти виды, например NC6-NC10, NZ2-NZ3.
Например, марка стали NPW - обозначает инструментальную сталь холодной обработки, содержащую хром, никель, ванадий и вольфрам.

Постоянно для холодной работы согласно PN
NC6 - хромованадиевая сталь
NPW - никель-хром-вольфрам-ванадиевая сталь
NCMS - хромомарганцево-кремнистая сталь
СЗК - вольфрам-хром-марганец
NZ3 - вольфрам-хром-кремний-ванадиевая сталь
НМВ - марганцево-ванадиевая сталь
NC11LV - хромомолибденованадиевая сталь

Другие инструментальные стали

скоростной скоростной инструмент
угольный инструмент
инструментальный сплав для горячей работы
инструментальный сплав для холодной работы

Похожие