Глава XVII. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ
1. Общие положения
Основным требованием, предъявляемым к стали для режущего инструмента, является сохранение режущей кромки в течение длительного времени. В работе режущее лезвие инструмента тупится, изнашивается. В отличие от изнашивающихся частей деталей машин (валы, кулачки и т. д.) у режущего инструмента работает на износ тонкая полоска металла при значительных удельных давлениях. Чтобы эта полоска металла была устойчивой против истирания, она должна иметь высокую твердость, как правило, выше 60 HRC.
Если обрабатывается мягкий материал (дерево, пластмассы, цветные металлы), или при обработке стали и чугуна применяются малые скорости резания и стружка имеет малое сечение, то в единицу
времени на процесс резания затрачивается мало энергии. Если обработка происходит при больших скоростях резания, обрабатываются твердые металлы и стружка имеет большое сечение, то в этих случаях в единицу времени затрачивается много энергии. Механическая энергия в процессе резания превращается в тепловую, режущая кромка инструмента сильно нагревается (до красного каления) при тяжелых условиях резания. Для такого инструмента главное требование — сохранение твердости при длительном нагреве, т. е. сталь должна обладать красностойкостью (теплостойкостью).
Условия работы измерительного инструмента в известной мере приближаются к условиям работы режущего инструмента при легких режимах резания, различие составляют лишь значительно меньшие удельные давления на рабочие поверхности.
Сталь в штампах испытывает значительные тепловые и ударные нагрузки, распределенные по сравнительно большой поверхности. Здесь большую роль играет вязкость. Наилучшей сталью является та, у которой при температурах, соответствующих разогреву штампа, в работе имеется наилучшее сочетание твердости и вязкости.
Инструментальные стали разделяются на четыре типа:
1) пониженной прокаливаемости (преимущественно углеродистые);
2) повышенной прокаливаемости (легированные);
3) штамповые;
4) быстрорежущие.
В особую группу инструментальных материалов входят так называемые твердые сплавы, применяемые для инструмента, работающего на особо высоких скоростях резания.
Углеродистые и легированные стали применяют для режущего инструмента при легких условиях работы и для измерительного инструмента. Быстрорежущие стали используют для изготовления режущего инструмента, работающего при повышенных режимах.
