1.3. Легированные инструментальные стали

Эти стали применяются для изготовления режущего, измерительного и ударно-штампового инструмента.

Стали для режущего инструмента должны обладать высокой твер-достью (не ниже HRC62), превышающей твердость обрабатываемого материала, износо-, теплостойкостью (красностойкостью), т. е. способностью стали сохранять при нагреве режущей кромки структуру и свойства, необходимые для резания. Эти стали обеспечивают меньшее увеличение зерна при нагреве под закалку, прокаливаемость и высокие режущие свойства. Сталь 9ХФ применяют для круглых и ленточных пил, для ножей при холодной резке металла, для метчиков и другого инструмента сечением до 30 мм. Сталь 9ХС имеет повышенную теплостойкость (до 250 – 260С), из нее изготавливают сверла, зенкеры, развертки, фрезы, метчики, плашки и т. п.

Стали ХВГ и ХВСГ применяют для изготовления крупных и длинных протяжек, длинных зенкеров и разверток, круглых плашек и т. п.

Быстрорежущие стали маркируются буквой «Р», цифра указывает содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Эти стали широко применяют для изготовления разнообразного режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания, в тяжелых условиях. Быстрорежущие стали – высоко- и сложнолегированные, чем обеспечивается их высокая износостойкость и теплостойкость до 600 – 650С.

Наиболее распространенные в настоящее время марки быстрорежущих сталей: Р6М3, Р6М5, Р6М5К5. Химический состав этих сталей: углерода – 0,85 %; хрома – 3,5 – 4,0; ванадия – 2,0 – 2,5 %. Вольфрам и молибден указаны в марках сталей. Кобальт (порядка 5 %) повышает теплостойкость стали.

Инструменты из быстрорежущей стали сохраняют режущую способность при больших скоростях резания, превышающих скорость резания инструментом из других сталей в два – три раза.

2. Металлокерамические твердые сплавы

Данные сплавы получили широкое распространение во второй половине прошлого столетия как инструментальный материал для режущих инструментов. Они не являются сталями. Их получают методами порошковой металлургии, и по составу они делятся на три группы.

Вольфрамокобальтовые группы ВК состоят из карбидов вольфрама WC и кобальта. Кобальт является пластичной цементирующей связкой для порошка карбида вольфрама. Их марки – ВК3, ВК6, ВК8, где цифра показывает содержание кобальта, остальное – карбиды вольфрама. Эти сплавы используют для обработки чугунов, цветных сплавов, неметаллических материалов и т. п.

Вольфрамотитанокобальтовые группы ТК (Т5К10, Т15К6, Т30К4). Цифры указывают содержание карбидов титана TiC и кобальта, остальное – карбиды вольфрама WC.

Третью группу составляют вольфрамотитанотанталокобальтовые ТТК (ТТ7К12, ТТ10К12). Первое число указывает суммарное содержание карбидов титана TiC и карбидов тантала TaC, второе – содержание кобальта, остальное – карбиды вольфрама WC. Сплавы групп ТК и ТТК используются для обработки сталей.

Сплавы выпускаются в основном в виде неперетачиваемых трех-, четырех-, пятигранных пластин, которые крепятся к корпусу инструмента и являются его рабочей (режущей) частью. Высокие твердость (HRC68 – 76, HRA85 – 92) и теплостойкость (до 800 – 1000С) этих сплавов позволяют значительно увеличить обрабатываемость многих материалов и в три – пять раз повысить скорость резания по сравнению с инструментами из быстрорежущих сталей.