Инструментальная сталь является особым видом металла, содержание углерода в составе которого составляет не менее 0,7%. Это отдельная группа сталей, характеризующихся повышенной прочностью и твердостью за счет использования специальной технологии термообработки при производстве. Эти качества необходимы металлу, обрабатываемому давлением или резаньем.

По составу все сплавы можно разделить на две группы:

1. Качественные. Основная особенность состоит в минимальном содержании серы и фосфора, объем которых может быть не более 0,03% и 0,035% соответственно. Благодаря небольшой концентрации легирующих компонентов сплав получается твердым и прочным. Изделия, изготовленные из него, не деформируются, не ломаются, сохраняя форму даже при сильном нагреве и ударе.
2. Высококачественные. Основное требование к такому сплаву – минимальное содержание серы и фосфора, не более 0,02% и 0,03% соответственно. По физико-химическим характеристики обе группы металлов идентичны. Однако за счет более низкого объема легирующих элементов в составе для таких сплавов характерна максимальная прочность. Высококачественная сталь не ржавеет.

Благодаря прочности этот тип металла применяется для создания различных инструментов. Инструментальная сталь используется при производстве пил, молотков, запчастей для механических и электронных устройств. При продолжительной эксплуатации такие изделия сохраняют форму. Чтобы обеспечить коррозийную устойчивость, в основу добавляются легирующие компоненты, такие как хром, вольфрам и т. д.

Особенности производства

При изготовлении металл подвергается ступенчатому нагреву в трех ваннах:

1. В первой емкости температура варьируется в диапазоне 400-550 градусов. Изначально сталь необходимо поместить в такую ванну не дольше, чем на час.
2. Когда деталь равномерно нагреется, ее переносят в другую соляную емкость. В данном случае температура должна составить на 200-300 градусов больше.
3. Следующим этапом будет помещение изделия в последнюю ванну. В ней температура варьируется в диапазоне 1250-1300 градусов. В данной емкости происходит финальная закалка.

Технология ступенчатой закалки обеспечивает равномерное распределение мартенсита и аустенита по всей поверхности изделия. В целом это благотворно влияет на физические характеристики металла. Если есть необходимость дополнительной закалки, допускается использовать технологию обработки холодом.

Разновидности углеродистой стали и их качества

Основные типы:

1. Стандартная. Характеризуется средним или повышенным процентом углерода и минимальным содержанием легирующих компонентов. Основные особенности – химическая инертность и низкий коррозийный потенциал.
2. Легированная. Ключевое отличие – большой объем легирующих веществ в составе (до 20%). Дополнительные элементы улучшают антикоррозийные характеристики, таким образом увеличивая долговечность изделий, которые производятся из этого металла. Для более высокой пластичности, а также снижения магнитных качеств, в основу могут добавляться никель, марганец и т. д.
3. Быстрорежущая. Один из подвидов легированного сплава, прошедший финальную обработку. Для быстрорежущего металла характерны максимальная прочность и невосприимчивость к деформации.
4. Валковая. Основное отличие состоит в большом объеме легирующих компонентов в составе. Этот тип металла используется при производстве опорных, прокатных и листовых валков, инструментов для резки стали и т. д.
5. Штамповая. В составе содержится около 0,7-1,5% углерода, а также некоторые легирующие вещества. Основная особенность металла состоит в его штамповке на финальном этапе производства. Это гарантирует минимальный риск появления трещин, обеспечивает качественную теплопроводность.

Легированный металл имеет ряд преимуществ перед углеродистым. Он не склонен к перегреву, более износостойкий, характеризуется лучшей прокаливаемостью и ударной вязкостью.