Июль 30th, 2013
Для изготовления режущих инструментов применяют высокоуглеродистые (заэвтектоидные) высококачественные стали с содержанием углерода от 0,9 до 1,3%. Используют следующие марки сталей: У9А, У10А, У12А, У13А. Для получения высокой твердости углеродистые стали подвергают закалке с последующим отпуском для снятия остаточных напряжений и повышения прочности и вязкости. В зависимости от содержания в стали углерода и размеров инструмента температура закалки колеблется в пределах 760—820° С. В результате указанной термической обработки углеродистые стали приобретают твердость HRC 61—63, что дает возможность обрабатывать ими все основные конструкционные стали и чугуны в отожженном и нормализованном состояниях. Структура углеродистой стали после закалки и отпуска состоит из скрытокристаллического мартенсита и карбидов (цементита) с некоторым количеством остаточного аустенита. Углеродистые стали обладают достаточно высокой механической прочностью (для сталей марок У11А, и У12А предел прочности на изгиб составляет 200—220 кгсмм2) и обеспечивают хорошую формоустойчивость лезвий инструмента.Вследствие отсутствия в стали легирующих химических элементов углеродистые стали хорошо шлифуются и являются дешевым инструментальным материалом.К недостаткам углеродистых сталей следует отнести низкую закаливаемость, требующую закалки с охлаждением в воде, что увеличивает напряжения и деформации в закаленном инструменте и способствует образованию трещин. Но главным недостатком углеродистых сталей является их низкая теплостойкость (бкр = 200 — 250° С). При более высоких температурах нагрева в процессе резания в результате структурных превращений твердость углеродистых сталей резко снижается и лезвия инструментов, быстро изнашиваясь, не в состоянии резать обрабатываемый материал. Низкая теплостойкость ограничивает область применения углеродистых инструментальных сталей при изготовлении высокопроизводительных инструментов. Из углеродистых сталей изготовляют: ручные (слесарные) инструменты и машинные инструменты, работающие с низкими скоростями резания. Например, из стали У12А изготовляют ручные развертки, метчики и плашки, из стали У13 — шаберы и напильники и из стали У9А — зубила. Машинные инструменты (метчики, плашки, развертки, сверла, зенкеры и концевые фрезы) изготовляют из стали У12А.
