Введение
Хотя для изготовления основных режущих инструментов достаточно простой углеродистой стали, она не подходит для двух крайних промышленных сценариев: операций с высокими-ударными нагрузками и сверх-высокой-точности производства. Когда инструмент подвергается сильным повторяющимся ударам, углеродистая сталь разрушается. Когда прецизионный датчик подвергается термической обработке, углеродистая сталь деформируется.
Чтобы решить эти критические инженерные ошибки, металлурги разработали специальные легированные инструментальные стали. Путем добавления точного количества хрома (Cr), кремния (Si) и марганца (Mn) стальная матрица преобразуется, обеспечивая либо чрезвычайную прочность, либо абсолютную стабильность размеров.
В этом руководстве рассматриваются физические свойства и критерии выбора материалов дляударостойкая-инструментальная стальиизмерительный инструмент из стали, уделяя особое внимание отраслевым-стандартным оценкам, таким какСталь 9SiCr исталь Cr2.
Измерительная инструментальная сталь: абсолютная стабильность размеров
При производстве прецизионных инструментов,-таких как штангенциркули, микрометры, резьбомеры и калибры-твердость — лишь второе по важности требование. Основное требование –стабильность размеров.
Если сталь деформируется, сжимается или расширяется во время термообработки или естественного старения, измерительный инструмент становится бесполезным.
Зачем нужна легированная сталь:
Измерительная инструментальная стальдолжен быть затвердевающим в масле-или на воздухе-. Сильный термический удар при закалке водой вызывает слишком большие искажения.
Стандартные оценки:
- Сталь Cr2 (стандарт GB):Это инструментальная сталь с высоким-углеродом и низким-хромом. Добавление хрома повышает прокаливаемость и износостойкость, одновременно обеспечивая более медленную и безопасную закалку маслом. Он обладает высокой устойчивостью к микро-деформации с течением времени.
- Сталь 9SiCr (стандарт GB):Превосходная низколегированная инструментальная сталь-. Кремний повышает стабильность отпуска, а это означает, что инструмент сохранит свои точные размеры даже в меняющихся условиях окружающей среды.
Если ваши прецизионные производственные чертежи основаны на японских промышленных стандартах, 9SiCr является прямым эквивалентом широко используемых марок JIS SKS.
Полную таблицу конверсий смотрите здесь:
[Decoding Japanese Tool Steel: SK vs SKS Steel Grades ->]
Ударопрочная инструментальная сталь: максимальная прочность
На противоположном конце спектра находится-холодная штамповка для тяжелых условий эксплуатации. Такие инструменты, как пневматические долота, тяжелые пробойники и наборы заклепок, не требуют микроскопической точности; им требуется способность поглощать огромную кинетическую энергию без разрушения.
Металлургическое решение:
Ударопрочная-инструментальная стальобычно содержит меньше углерода, чем измерительные инструменты (часто от 0,40% до 0,60%), чтобы предотвратить хрупкость. Вместо этого в его основе лежит кремний (Si) для обеспечения эластичности и хром (Cr) или вольфрам (W) для сохранения износостойкости при сильных ударах.
Сталь 9SiCr в ударных применениях:
ПокаСталь 9SiCrотлично подходит для измерительных инструментов после закалки до высокой твердости; содержание кремния также делает его очень прочным. При отпуске при более высокой температуре, чтобы отдать предпочтение ударной вязкости над максимальной твердостью, он служит превосходным ударостойким-материалом для резьбонакатных матриц и пуансонов для холодной экструзии.
Хотите знать, сможет ли ваше приложение выжить при использовании более дешевой водо-закаленной стали вместо ударопрочного-сплава?
Сравните показатели прочности в нашем основном справочнике по материалам:
[Carbon vs Alloy Tool Steel: Material Selection Guide ->]
Сравнение химического состава: 9SiCr и Cr2
Понимание точного химического распада помогает объяснить, как эти материалы ведут себя во время обработки на станках с ЧПУ и термообработки.
| Элемент | Сталь 9SiCr (GB/T 1299) | Сталь Cr2 (ГБ/Т 1299) |
Влияние на производительность |
| Углерод (С) | 0.85% - 0.95% | 0.95% - 1.10% |
Оба обеспечивают высокую базовую твердость (около . 60+ HRC после закалки). |
| Хром (Cr) | 0.95% - 1.25% | 1.30% - 1.60% |
В Cr2 используется более высокое содержание хрома для повышения износостойкости и прокаливаемости. |
| Кремний (Si) | 1.20% - 1.60% | Меньше или равно 0,40% |
Высокое содержание кремния в 9SiCr значительно повышает прочность и эластичность. |
| Марганец (Mn) | 0.30% - 0.60% | Меньше или равно 0,40% |
Улучшает глубокую прокаливаемость при закалке в масле. |
Руководство по применению: выбор правильного сплава
Указание правильногопоставщик легированной инструментальной сталии марка предотвращает дорогостоящие поломки инструмента.
Укажите сталь Cr2 для:
- Прецизионные измерительные приборы, микрометры и штангенциркули.
- Валки холодной прокатки, требующие зеркальной поверхности.
- Низкие-ударные и высокоточные-вырубные штампы.
Укажите сталь 9SiCr для:
- Инструменты для нарезания резьбы (метчики и плашки).
- Развертки и фрезы, работающие на умеренных скоростях.
- Инструменты, требующие баланса между удержанием кромки и ударопрочностью.
Заключение
Когда производственные ограничения расширяются либо из-за прецизионных допусков, либо из-за кинетического воздействия, стандартная углеродистая сталь больше не подходит. Использование специально разработанных-материалов, таких какизмерительный инструмент из сталииударостойкая-инструментальная стальгарантирует долговечность и точность вашего промышленного инструмента.
Указывает ли ваша команда инженеровСталь 9SiCrза его прочность илисталь Cr2обеспечение стабильности размеров и обеспечение высокой-чистоты сырья – это первый шаг к успешному производству.
Промистилпоставляет круглые прутки и кованые блоки из инструментальной стали премиум-класса по всему миру с полной отслеживаемостью сертификата заводских испытаний (MTC).
📩 [Contact our sales team for a custom cut-to-size quote ->]
