Kas ir instrumentu tērauds? (Sešas grupas ar informāciju)

Instrumentu tērauds attiecas uz dažādiem oglekļa un leģētiem tēraudiem, kas ir īpaši piemēroti instrumentu izgatavošanai. Tā piemērotību nosaka tā raksturīgā cietība, izturība pret nodilumu un deformāciju, kā arī spēja noturēt savu griešanas malu paaugstinātā temperatūrā. Tāpēc instrumentu tēraudi ir piemēroti izmantošanai citu materiālu veidošanā.

Ir sešas instrumentu tēraudu grupas: ūdens rūdīšanas, aukstā instrumentu tēraudi, triecienizturīgi, ātrgaitas, karstā darba tēraudi un īpašam nolūkam/plastmasas veidņu tēraudi. Grupas izvēle ir atkarīga no izmaksām, darba temperatūras, nepieciešamās virsmas cietības, stiprības, triecienizturības un stingrības prasībām. Jo bargāki ekspluatācijas apstākļi (augstāka temperatūra, abrazivitāte, korozija, slodze), jo lielāks sakausējuma saturs un no tā izrietošais karbīdu daudzums, kas nepieciešams instrumentu tēraudam.

1. Ūdens cietināšanas grupa

Tā nosaukta, jo tā ir būtiska īpašība, proti, jābūt rūdītai ūdenī. Šī instrumentu tēraudu grupa būtībā ir vienkāršs tērauds ar augstu oglekļa saturu. To bieži izmanto zemo izmaksu dēļ.

W grupas instrumentu tērauds savu nosaukumu ieguvis, pateicoties tā būtiskajai īpašībai, ka tas ir jādzēš ar ūdeni. W grupas tērauds būtībā ir gluds tērauds ar augstu oglekļa saturu. Šī instrumentu tērauda grupa ir visplašāk izmantota, pateicoties tās zemajām izmaksām salīdzinājumā ar citām. Tie labi darbojas mazām detaļām un lietojumiem, kur nav augstas temperatūras; virs 150 grādiem (302 grādi F) tas sāk manāmi mīkstināt. To rūdāmība ir zema, tāpēc W grupas instrumentu tēraudiem ir jāveic ātra rūdīšana, kas prasa ūdens izmantošanu. Šie instrumentu tēraudi var sasniegt augstu cietību (lielāku par HRC 66) un ir diezgan trausli salīdzinājumā ar citiem instrumentu tēraudiem. Joprojām tiek pārdoti W tēraudi, galvenokārt atsperēm, taču tos izmanto daudz mazāk nekā 19. gadsimtā un 20. gadsimta sākumā. Daļēji tas ir tāpēc, ka W tēraudi rūdīšanas laikā deformējas un plaisā daudz vairāk nekā tēraudi, kas rūdīti ar eļļu vai gaisu.

2. Aukstā darba grupa

Tā ir trīs instrumentu tēraudu grupa: ar eļļu rūdīts, ar gaisu rūdīts un ar augstu oglekļa-hroma saturu. Šīs grupas tēraudiem ir augsta rūdāmība un nodilumizturība, ar vidēju stingrību. Tos bieži izmanto lielu detaļu vai detaļu ražošanā, kurām sacietēšanas laikā ir minimāla deformācijas prasība.

Gan eļļas dzesēšana, gan gaisa dzesēšana samazina deformāciju un palielinātu stresu, ko izraisa strauja dzēšana ūdenī, tāpēc plaisāšanas iespējamība ir mazāka.

2.1. eļļas sacietēšana

Ļoti izplatīts eļļas rūdīšanas tērauds ir O1 tērauds. Tas ir ļoti labs auksti apstrādājams tērauds, kā arī izgatavo ļoti labus nažus un dakšiņas. To var sacietēt līdz aptuveni 57-61 HRC.

2.2. gaisa sacietēšana

Pirmais ar gaisu rūdošais instrumentu tērauds bija rūdīšanas tērauds, kas tajā laikā bija pazīstams kā gaisa rūdīšanas tērauds.

Mūsdienu gaisa rūdīšanas tēraudiem ir raksturīgi zemi deformācijas termiskās apstrādes laikā, jo tajos ir augsts hroma saturs. To apstrādājamība ir laba, un tiem ir līdzsvars starp nodilumizturību un stingrību (ti, starp D un triecienizturīgām kategorijām).

23. Augsts oglekļa-hroma saturs,

2.3.1. D tips

D tips no aukstās apstrādes instrumentu tēraudu klases satur no 10 līdz 13 procentiem hroma. Šie tēraudi saglabā savu cietību līdz 425 grādu (797 ° F) temperatūrai. Visizplatītākie šo instrumentu tēraudu pielietojumi ir kalšanas presformas, liešanas bloki un vilkšanas presformas. Augstā hroma satura dēļ daži D veida instrumentu tēraudi parasti tiek uzskatīti par nerūsējošiem vai daļēji nerūsējošiem, lai gan to izturība pret koroziju ir ļoti ierobežota, jo lielākā daļa hroma un oglekļa komponentu izgulsnējas karbīdu veidā.

Instrumentu tērauds D2 ir ļoti izturīgs pret nodilumu, taču nav tik izturīgs kā zemāk leģētie tēraudi. D2 mehāniskās īpašības ir ļoti jutīgas pret termisko apstrādi. To plaši izmanto bīdes asmeņu, ēveles asmeņu un rūpniecisko griezējinstrumentu ražošanai; dažreiz izmanto nažu asmeņiem.

2.3.2. Veids 1.2767

ISO 1.2767, pazīstams arī kā DIN X 45 NiCrMo 4, AISI 6F7 un BS EN 20 B, ir ar gaisu rūdīts instrumentu tērauds ar niķeļa primāro leģējošo elementu. Tam ir laba stingrība, stabili graudi un tas ir ļoti pulējams. To galvenokārt izmanto presformām augstas sprieguma plastmasas iesmidzināšanas liešanas lietojumos. Citi lietojumi ir griešanas presformas, kalšanas presformas un rūpnieciskie asmeņi.

Aukstās apstrādes tērauda grupā ietilpst arī šādas tērauda kategorijas.

3. Triecienizturības grupa

Šai klasei ir augsta triecienizturība un laba rūdāmība. Tas ir izstrādāts, lai izturētu triecienus gan zemā, gan augstā temperatūrā. Tam ir arī ļoti augsta triecienizturība un salīdzinoši zema nodilumizturība.

Karbīda sakausējumi nodrošina nepieciešamo nodilumizturību, rūdāmību un karstās apstrādes īpašības. Šai tēraudu grupai ir ļoti augsta triecienizturība un salīdzinoši zema nodilumizturība, un tā var sasniegt salīdzinoši augstu cietību (HRC 58/60). ASV cietība parasti ir no 1 līdz 2 procentiem silīcija un 0,5-1 procentiem molibdēna. Eiropā triecientēraudi parasti satur no 0,5% līdz 0,6% oglekļa un aptuveni 3% niķeļa. Niķelis no 1,75 līdz 2,75 procentiem joprojām tiek izmantots dažos augstas stiprības mazleģētā (HSLA) un triecientēraudā, piemēram, L6, 4340 un zviedru zāģu tēraudā, taču tas ir salīdzinoši dārgs. Tās izmantošanas piemērs ir urbju uzgaļu ražošana domkratu āmuriem.

4. Ātrgaitas grupa

T un M tipa instrumentu tēraudus izmanto griezējinstrumentiem, kur nepieciešams saglabāt izturību un cietību augstā temperatūrā.

Ātrgaitas tērauds (HSS vai HS) ir instrumentu tēraudu apakškopa, ko parasti izmanto urbju uzgaļos un griezējinstrumentos. Bieži izmanto mehānisko zāģu asmeņiem un urbjiem. Tas ir pārāks par vecākiem instrumentu tēraudiem ar augstu oglekļa saturu, ko plaši izmantoja līdz pat 20. gs. 40. gadiem, jo ​​tas var izturēt augstāku temperatūru, nezaudējot savu rūdījumu (cietību). Šī īpašība ļauj HSS griezt ātrāk nekā tērauds ar augstu oglekļa saturu, tādēļ nosaukums ir ātrgaitas tērauds. Istabas temperatūrā, to parasti ieteicamajā termiskajā apstrādē HSS kategorijām parasti ir augsta cietība (virs HRC60) un nodilumizturība (parasti saistīta ar volframa un vanādija saturu, ko parasti izmanto HSS), salīdzinot ar oglekļa un parastajiem instrumentu tēraudiem.

5. Karstā darba grupa

H grupas instrumentu tēraudi tika īpaši izstrādāti, lai saglabātu izturību un cietību, kamēr tie ir pakļauti ilgstošai paaugstinātai temperatūrai.

Karstās apstrādes tēraudi ir tēraudu grupa, ko izmanto materiālu griešanai vai veidošanai augstā temperatūrā. H grupas instrumentu tēraudi tika izstrādāti, lai saglabātu izturību un cietību ilgstošas ​​paaugstinātas temperatūras iedarbības laikā. Šie instrumentu tēraudi ir ar zemu oglekļa saturu un vidēji vai augstu sakausējumu, kas nodrošina labu cietību un karstumizturību, kā arī labu nodilumizturību ievērojamā karbīda daudzuma dēļ. Tēraudu H1 līdz H19 pamatā ir 5 procentu hroma saturs; H20 līdz H39 ir balstīti uz 9-18 procentiem volframa saturu un 3-4 procentiem hroma saturu; H40 līdz H59 pamatā ir molibdēns.

6. Īpaša mērķa grupa / Plastmasas veidņu tērauds

P-veida instrumentu tērauds ir saīsinājums no plastmasas veidņu tēraudiem. Tie ir izstrādāti, lai atbilstu prasībām attiecībā uz cinka liešanas un plastmasas iesmidzināšanas presformām. Izplatītas tērauda kategorijas, piemēram, P20, 420 utt.

L tipa instrumentu tērauds ir saīsinājums īpašam nolūkam zemleģēta instrumentu tēraudam. L6 ir ārkārtīgi izturīgs.

F tipa instrumentu tērauds ir ūdenī rūdīts un ievērojami izturīgāks pret nodilumu nekā W tipa instrumentu tērauds.

Instrumentu tēraudi ir metalurģiski "tīri" augsti leģēti tēraudi, kas tiek kausēti salīdzinoši zemā temperatūrā elektriskajās krāsnīs un tiek ražoti, īpašu uzmanību pievēršot viendabīgumam. Tos var tālāk attīrīt ar argona/skābekļa dekarburizāciju (AOD), vakuuma metodēm vai izdedžu attīrīšanu (ESR). Rezultātā instrumentu tēraudi bieži tiek noteikti augstas stiprības vai nodilumizturīgiem kritiskiem lietojumiem. Tā kā instrumentu tērauds ir augsts sakausējuma saturs, tas ir rūpīgi jāvelmē vai jākaltē, lai iegūtu apmierinošus stieņu izstrādājumus.

Lai iegūtu vislabākās īpašības, instrumentu tēraudus vienmēr termiski apstrādā. Tā kā daļas termiskās apstrādes laikā var deformēties, precīzās daļas ir jāapstrādā pusfabrikā, termiski jāapstrādā un pēc tam jāapstrādā. Šķidruma dzēšanas laikā ļoti iespējams, ka var rasties nopietni traucējumi, tāpēc jāizvēlas sakausējums, kas nodrošinās nepieciešamās mehāniskās īpašības ar vismazāko rūdīšanu.

Ja jums ir nepieciešami instrumentu tēraudi vai ir kādi jautājumi par instrumentu tēraudiem, lūdzu, atstājiet komentāru vai sazinieties ar mums jebkurā laikā.