Инструментальная и быстрорежущая нержавеющая сталь

Быстрорежущую нержавеющую сталь отливают в слитки массой 100 – 1000 кг. Нагрев слитков и заготовки быстрорежущей нержавейки из-за малой теплопроводности, почти в три раз меньшей, чем у железа, и чувствительности к возникновению трещин производят достаточно осторожно, в особенности, если металл перед нагревом не подвергали отжигу. Продолжительность нагрева должна быть достаточной для обеспечения равномерного и полного прогрева слитков и заготовок.

Пластичность быстрорежущей нержавейки увеличивается с повышением температуры, которая не должна превышать 1200 – 1230 0С. При более высокой температуре происходит плавление границ зерен. Температура, которой достигает нержавеющий металлопрокат в конце процесса, должна быть ниже 900 0С.

На большинстве заводов по металлопрокату штамповке подвергают слитки из нержавеющей стали сравнительно небольшой массы (200 – 400 кг). С увеличением их массы металлопрокат усложняется. Деформацию заготовок быстрорежущей нержавейки из слитков массой 200 кг производят по калибровке, которая состоит из шести ящичных, двенадцати круглых и двух квадратных калибров. Такое сочетание калибров, а также применение промежуточных подогревов позволяют получить заготовку быстрорежущей нержавейки без поверхностных рванин.

Круглые калибры являются рациональными при прокате малопластичной нержавеющей стали, так как при их использовании уменьшается опасность образования рванин на поверхности. Вместе с тем при металлопрокате слитков в одних круглых калибрах возможно образование внутренних трещин, как при ковке. Комбинация ящичных калибров с круглыми наилучшим образом решает задачу получения заготовки без всяких пороков.

Слитки быстрорежущей нержавейки прокатывают в один или два подогрева. Для получения оптимального результата анализируется нержавеющий лист соответствующей массы. Прокатку ведут при скорости 1 – 1,5 мс. При большой скорости металлопроката захват затруднен, особенно в первых калибрах.

Охлаждение быстрорежущей нержавейки после металлопроката является важной операцией: при быстром охлаждении нержавеющая сталь склонна к образованию закалочных (холодных) трещин. Поэтому ее подвергают медленному охлаждению или изотермическому отжигу.

Инструментальная нержавейка, так же как и быстрорежущая, относится к ледебуритному классу. Ледебуридная эвтектика этой нержавеющей стали плавится при температурах 1200 0С, а у быстрорежущей нержавеющей стали – температура свыше 1300 0С.

Слитки инструментальной высокохромистой нержавейки подвергают ковке, хотя возможен и их металлопрокат. Заготовку для сортового металлопроката, например нержавеющий уголок или трубу, деформируют по такому режиму, как и быстрорежущую нержавеющую сталь. Инструментальная высокохромистая нержавейка склонная к образованию закалочных трещин, поэтому их следует подвергать медленному охлаждению после металлопроката и ковки по тем же режимам, что и быстрорежущую нержавейку.

Инструментальная нержавейка применяется для изготовления мерительных калибров и других точных инструментов, так как она обладает свойством мало изменять свои размеры после термической обработки. Из нее делают также длинные инструменты. Данная нержавеющая сталь чувствительна к напряжениям, возникающим при нагреве, который поэтому должен производиться достаточно медленно. В равной мере это относится и к скорости охлаждения, которая во избежание образования трещин должна быть замедленной. Из большого содержания углерода температуру нагрева инструментальной нержавейки принимают достаточно низкой: нержавеющая сталь склонна к образованию карбидной ликвации и карбидной (цементитной) сетки. Чтобы предотвратить образование цементитной сетки, температуру конца металлопроката следует поддерживать возможно ниже с обязательным быстрым охлаждением до 650 0С.