Инструментальными принято называть стали, состав которых более чем на 0,7% состоит из углерода. Основу фазовой структуры большинства таких сплавов составляет мартенсит, и только некоторые из них являются ледебуритными. При этом, чтобы ответить на вопрос о том, как обозначается инструментальная сталь, необходимо отметить, что данный материал изготавливается в большом ассортименте, а его отдельные виды обладают набором уникальных качеств. Именно от этого зависит маркировка металлопроката.
Как обозначаются инструментальные стали

Свойства материалов

В отличие от конструкционной, инструментальная сталь характеризуется рядом специфических особенностей. Это:

  • повышенный уровень твердости, составляющий не менее 60 единиц по шкале Роквелла;
  • дополнительная прочность не ниже 900 МПа;
  • устойчивость к абразивному износу;
  • повышенная степень прокаливаемости;
  • теплостойкость.

Именно такие качества инструментальных сталей делают их наиболее подходящими для изготовления различного инструмента, предназначенного для эксплуатации в условиях постоянных критически высоких механических и прочих нагрузок. Также из этих сплавов производят детали для тяжелого промышленного оборудования и некоторые высокоточные приборы.
Разновидности продукции
Согласно действующим нормам ГОСТ, классификация инструментальных сталей подразумевает их разделение на следующие основные типы:

  1. Углеродистые. В начале в их маркировке используется символ «У», а следующая за ним цифра указывает на углеродистую составляющую (например, У13 или У9). Также в конце может быть буква «А», которая говорит о том, что в составе присутствует минимальное количество так называемых отрицательных веществ. Как правило, это фосфор.
  2. Легированные (ГОСТ 5950-2000). Стоящая в начале маркировки цифра необходима для обозначения количества карбидных включений в материале, например 9ХС. Если она отсутствует, то их количество приравнивается к 1%. Буквенное обозначение в маркировке легированных инструментальных сталей указывает на использованные при выплавке легирующие вещества.
  3. Быстрорежущие. В технических документах такие стали обозначаются символом «Р». Затем идет цифра, обозначающая уровень содержания в составе вольфрама. В таких сплавах могут присутствовать ванадий и кобальт, что также отображается в маркировке.

Кроме того, к числу инструментальных относятся штамповочные стали. Принципы их маркирования такие же, как и для легированных сплавов. Кроме того, в обозначении указывается тип материала: горячей или холодной деформации.
Как обозначаются инструментальные стали

Особенности применения

Основной сферой использования инструментальных сталей является изготовление различных режущих инструментов. Для этого широко востребованы такие марки, как У13А или У9А. Их применение позволяет производить высококачественные, долговечные приспособления. Однако они не предназначаются для использования под влиянием высоких температурных нагрузок.
Еще один распространенный в промышленности материал – низколегированные инструментальные стали. Уровень углерода в таких сплавах не превышает 1%, а в качестве дополнительных компонентов их структуры могут использоваться хром и марганец, вольфрам и кремний. Имеют маркировку типа ХВГ или Х6ВФ. Они закаливаются до уровня твердости в 65 HRC, что повышает их износостойкость, делая металлопродукцию особо долговечной. Применяются при изготовлении машинных и ручных инструментов для грубой обработки заготовок.
Уровень содержания углерода в высоколегированных марках материала может превышать показатель в 1,4%. Также их структура включает большое количество таких химических веществ, как хром и карбиды. Это делает изготовленный на их основе инструмент особой прочным. Их маркировка имеет вид Р9М4 или Р6М5К5.

Применение легирующих веществ

Как видно из примеров, маркировка инструментальных сталей в обязательном порядке подразумевает необходимость указания использованных в их составе легирующих компонентов. Основными среди них являются:

  • вольфрам – повышает теплостойкость и уровень твердости;
  • молибден – применяется в быстрорежущих материалах с целью улучшения уровня их пластичности в горячем состоянии (для удобной и быстрой обработки в производственном цикле);
  • ванадий – еще один легирующий компонент, использующийся для повышения показателей твердости сплавов. Однако его большое содержание делает стали хрупкими.

Также среди дополнительных компонентов для легированных инструментальных сталей необходимо отметить кобальт. Это вещество способствует улучшению теплопроводности материала, а также его податливости к обработке методом шлифования. При этом чрезмерное количество кобальта в сплаве может привести к снижению его механической прочности.