Инструментальные легированные стали.
Режущий инструмент работает в условиях длительного контакта и трения с обрабатываемым материалом. Поэтому стали для инструмента должны обладать высокой твердостью и изностойкостью.
Содержание углерода в легированных инструментальных сталях такое же высокое, как и в углеродистых инструментальных: более 1%. Все инструментальные стали обязательно подвергаются термической обработке для повышения твердости.
В свою очередь легированные инструментальные стали подразделяются еще на несколько групп
Легированные стали для режущего инструмента (работающие с низкими скоростями резания) – низколегированные стали с невысоким содержанием легирующих элементов таких, как хром, вольфрам, кремний, марганец в количестве 1 – 3%. Эти стали должны отвечать общим требованиям, предъявляемым к инструментальным сталям: высокой твердостью и износостойкостью. Легирующие элементы вводятся в эту группу сталей для улучшения процесса термической обработки (для увеличения прокадиваемости).
Быстрорежущие стали работают с высокими скоростями резания, поэтому в процессе работы они нагреваются до достаточно высоких температур. Причем, чем выше скорости резания, тем выше температура нагрева режущей кромки инструмента и тем больше вероятность ее поломки.
К быстрорежущим сталям помимо основных требований предъявляются требования к теплостойкости. Высокую теплостойкость обеспечивает введение легирующего элемента вольфрама. Кроме того, быстрорежущие стали обязательно подвергаются специальной термической обработке.
Штамповые стали используются для изготовления штампов, форм и пуансонов для штамповки деталей. При этом штамповка может быть холодная и горячая. В связи с этим различают легированные штамповые стали для холодного и горячего деформирования.
Основными требованиями для штамповых сталей являются высокая твердость, износостойкость, а также способность сохранять форму и размеры штампов при длительном использовании. Для горячих штампов требуются стали с высокой теплостойкостью.
Штамповые стали легируют хромом, марганцем, никелем, молибденом, вольфрамом. Все штамповые стали используются после термической обработки.
Твердые сплавы состоят из смеси порошков карбида вольфрама (основа) и кобальта. В зависимости от марки этих сплавов в их состав добавляют карбид титана или карбид тантала. Таким образом, твердые сплавы формируются на карбидной основе методом порошковой металлургии. Они представляют собой спеченные материалы. Твердые сплавы имеют очень высокие значения твердости.
Используются как инструментальные материалы для обработки твердых материалов; для оснащения горного инструмента; для деталей быстро изнашивающихся элементов машин; для различных приспособлений режущего инструмента.
Стали с особыми свойствами.
К этой группе легированных сталей относятся коррозионностойкие (нержавеющие) стали; жаропрочные и жаростойкие стали.
Требования, предъявляемые к каждой группе зависят от условий их работы и соответствуют эксплуатационным свойствам, которые были рассмотрены ранее: жаростойкость, жаропрочность, устойчивость против воздействия агрессивных сред.
Коррозионностойкие стали.
Коррозионностойкие стали устойчивы воздействию агрессивных сред – коррозии.
Коррозией называют разрушение материалов под влиянием окружающей среды в результате ее химического или электрохимического воздействия.
Различают:
1. Электрохимическую коррозию (контакт двух материалов, обла-
дающих разными электродными потенциалами);
2. Точечную (язвенную) коррозию (возникает при локальном воз-
действии агрессивной среды);
3.Щелевую коррозию (возникает в узких зазорах между металлами);
4. Коррозионное растрескивание КР (возникает под воздействием
агрессивной среды и нагрузки);
5. Межкристаллитная коррозия (растрескивание по границам зерен).
Методы защиты от коррозии:
1. Нанесение защитных покрытий и пленок.
2. Легирование.