Углеродистые и легированные инструментальные стали

Номенклатура инструментальных материалов разнообразна. Ранее других материалов для изготовления режущих инструментов начали применять углеродистые инструментальные стали марок У7, У7А...У13, У13А. Помимо железа и углерода, эти стали содержат 0,2...0,4 % марганца.

Инструменты из углеродистых сталей обладают достаточной твердостью при комнатной температуре, но теплостойкость их невелика, так как при сравнительно невысоких температурах (200...250 °С) их твердость резко уменьшается.

Легированные инструментальные стали по своему химическому составу отличаются от углеродистых повышенным содержанием кремния или марганца, или наличием одного или нескольких легирующих элементов:

хрома: (увеличивает твердость, прочность, коррозионную стойкость материала, понижает его пластичность);
никеля: (повышает прочность, пластичность, ударную вязкость, прокаливаемость материала);
вольфрама: (повышает твердость и теплостойкость материала);
ванадия: (повышает твердость и прочность материала, способствует образованию мелкозернистой структуры);
кобальта: (увеличивает ударную вязкость и жаропрочность материала);
молибдена: (повышает упругость, прочность, теплостойкость материала).

Для изготовления режущих инструментов используются низколегированные стали марок 9ХФ, 11ХФ, 13Х, В2Ф, ХВ4, ХВСГ, ХВГ, 9ХС и др. Эти стали обладают более высокими технологическими свойствами - лучшей закаливаемостью и прокаливаемостью, меньшей склонностью к короблению, но теплостойкость их практически равна теплостойкости углеродистых сталей 350...400 °С и поэтому они используются для изготовления ручных инструментов (разверток) или инструментов, предназначенных для обработки на станках с низкими скоростями резания (мелкие сверла, развертки).