Как известно, углеродистые стали бывают конструкционными и инструментальными, при этом отличительной особенностью вторых является гораздо более высокая твердость, но и более высокая хрупкость. Такое сочетание подходит для производства элементов режущих инструментов, в которых режущая кромка при работе не нагревается. Углеродистые стали выдерживают нагрев до 150-200°С, после чего в их структуре начинают происходить изменения.
Кроме того, инструментальная углеродистая сталь идёт на изготовление измерительного и штампового инструмента, для которого важна высокая твердость поверхностного слоя, допуская относительную вязкость сердцевины. Как результат, инструмент характеризуется минимальной поводкой и каким-либо изменением своих механических свойств (пластическая деформация и т.п.)
Углеродистые стали: физические и механические свойства
Для ознакомления с характеристиками данных сплавов можно обратиться к следующим таблицам:
Сталь углеродистая инструментальная: виды
Производство инструментальной углеродистой стали выполняется по ГОСТ 1435- 54, который предусматривает получение трёх видов сплавов в зависимости от содержания в них углерода:
- не более 0,25% – низкоуглеродистая сталь
- 0,25-0,60% – среднеуглеродистая
- 0,60-2,00% – высокоуглеродистая
Этот же государственный стандарт описывает технологию изготовления всех существующих марок инструментальных углеродистых сплавов: У7, У8, У8Г (с повышенным содержанием марганца), У9, У10, У11, У12 и У13. Значение после буквы «У» означает десятую долю процента углерода в сплаве.
Если в маркировке углеродистой стали присутствует буква А (например, У12А), материал принадлежит к разряду высококачественных – с минимальным содержанием вредных элементов. Это улучшенные сплавы, в которых количество фосфора, серы и прочих остаточных примесей сведено к минимуму.
Углеродистые инструментальные стали: применение
Основная сфера применения таких сплавов – рабочие части всевозможных слесарных, плотничных, промышленных инструментов. Каждой марке стали можно соотнести её примерное назначение:
В каждом конкретном случае инструментальная углеродистая сталь со своими характеристиками соответствует особенностям работы, форме и даже назначению инструмента. Так, на производство ударного деревообрабатывающего инструмента идут сплавы с 0,6-0,7-процентным содержанием углерода. Если же стоит цель изготовить качественный режущий инструмент, необходимо рассмотреть вариант с 0,9- 1,3-процентным углеродистым сплавом. Ему присуща более высокая твердость поверхностного слоя, а значит, и износостойкость металла.