штамповые. При содержании 0,7—1,2 % С углеродистые и легированные стали называются инструментальными (табл. 9.23, 9.24).

Характерной особенностью высокоуглеродистых инструментальных сталей является наличие избыточных заэвтектоидных карбидов вольфрама и ванадия, стойких к растворению при нагреве. У легированных высокоуглеродистых сталей очень малы критические скорости охлаждения при закалке, и при охлаждении на воздухе в них часто образуются неравновесные структуры — мартенсит и бейнит. При ускоренном охлаждении получаемый мартенсит твердый и хрупкий из-за высокого содержания в нем углерода. Легированные инструментальные стали имеют повышенную устойчивость при отпуске. В связи с пониженной теплопроводностью этих сталей при наличии градиента температур в процессе охлаждения в них возникают более высокие остаточные напряжения, чем в низко- и среднелегированных сталях.

В связи с указанными обстоятельствами эти стали имеют очень высокую склонность к образованию горячих и холодных трещин при сварке. Сваркой плавлением они практически не свариваются. В то же время некоторые из этих сталей с успехом свариваются контактной сваркой (ЭКС), обеспечивающей меньший уровень сварочных напряжений. Неплохо свариваются контактной сваркой высокоуглеродистые нелегированные стали с содержанием до 0,9 % С и легированные, вплоть до быстрорежущих со средне-углеродистыми. Во всех случаях после сварки необходима немедленная общая и местная термообработка. Поскольку изде-

Таблица 9.23

Содержание химических элементов в инструментальных сталях и их критические температуры

Термообработка

Закалка при 800—830 °С, отпуск при 300—350 °С Закалка при 800 °С, отпуск при 150—170 °С Закалка при 830—850 °С, отпуск при 130—150 °С Закалка при 860 °С, отпуск при 150 °С Закалка при 1230— 1250 °С, отпуск при 560°С в течение 1 ч 3 раза Закалка при 1270 °С, отпуск при 560 °С в течение 1 ч 3 раза

лиями являются, как правило, режущие инструменты, термообработке можно подвергать только рабочую часть с приваренной инструментальной пластиной или наконечником.

Контактная сварка инструментальных сталей рациональна и практически применима для приварки к державке (крепежной части), изготовленной из углеродистой или низко- и среднеле-гированной стали, рабочей (режущей части) из дорогой быстрорежущей стали. В качестве сталей для державок используют углеродистые стали типа 45, а при требовании повышенной прочности и прокаливаемости — легированную сталь типа 40Х. Для. державок применяют также легированные инструментальные стали, закаливающиеся при охлаждении на воздухе или в масле (X, ХВСГ и др.).

Процесс контактной стыковой сварки требует особых условий. Во избежание возникновения высоких временных внутренних напряжений при нагреве участок стыка до сварки должен сначала медленно нагреться до 700—900 °С в сварочной машине и лишь после этого быстро доведен до температуры сварки и осадки. После осадки и сварки изделие (инструмент небольших размеров) должно быть немедленно перенесено в печь для отжига, чтобы предотвратить закалку быстрорежущей стали и создание высоких местных остаточных напряжений с образованием холодных трещин. Температура печи должна соответствовать температуре отжига быстрорежущей стали, но быть не ниже Асг — 730 °С. При температуре отжига изделия выдерживают в течение 3 ч и медленно (30—40 °С/ч) охлаждают до 750 °С, выдерживают в течение 3—4 ч и охлаждают на воздухе.