Кіріспе
Құралдық болат – құралдар мен жабдықтар жасауға, соның ішінде кесу құралдары, қалыптар, қол құралдары, пышақтар және басқа да бұйымдар жасауға ерекше қолайлы әр түрлі көміртекті және қорытпа болаттардың кез келгені. Олардың қолданылуының себебі – ерекше қатаңдығы, тозуға және деформацияға төзімділігі, сондай-ақ жоғары температурада кесу жиегін сақтап тұру қабілеті. Осының нәтижесінде құралдық болаттар басқа материалдарды өңдеуге, мысалы, кесу, механикалық өңдеу, штамптау немесе соғу сияқты операцияларға жарамды. Құралдық болаттардың көміртегінің мөлшері 0,5%-тан 1,5%-қа дейін жетеді. Олардың құрамындағы карбидтердің болуы құралдық болаттың қасиеттерінде басты рөл атқарады. Құралдық болатта карбидтер құрамына кіретін төрт негізгі қорытпа элементтері: вольфрам, хром, ванадий және молибден. Әр түрлі карбидтердің темірдің аустенит түріне еру жылдамдығы болаттың жоғары температурадағы жұмысқа қабілеттілігін анықтайды (баяу болған сайын жақсы, осылайша болаттың жылуға төзімділігі артады). Бұл болаттарды дұрыс термообработкадан өткізу олардың тиімді жұмыс істеуі үшін маңызды. Суда салқындату кезінде жарылу мүмкіндігін азайту үшін марганец мөлшері көбінесе төмен ұсталады. Құралдық болаттардың алты тобы бар: сумен қатайтылатын, суық өңдеуге арналған, соққыға төзімді, жоғары жылдамдықты, ыстық өңдеуге арналған және арнайы мақсаттағы. Қай топты таңдау керек – бұл шығындарға, жұмыс температурасына, қажетті беткі қатаңдыққа, беріктікке, соққыға төзімділікке және иілгіштік талаптарына байланысты. Қызмет жағдайы қаншалықты қиын болса (жоғары температура, тозу, коррозия, жүктеме), құралдық болат үшін қорытпа мөлшері мен қажетті карбидтердің мөлшері соғұрлым жоғары болуы керек. Құралдық болаттар металдарды және басқа материалдарды кесу, престеу, экструзиялау және монета соғу үшін қолданылады. Оларды құрал-жабдықтарда пайдалану өте маңызды; мысалы, инжекциялық қалыптар абразияға төзімділігі үшін құралдық болатты талап етеді – бұл қалыптың беріктігінің маңызды критерийі, ол өмір бойы жүздеген мыңдаған қалыптау операцияларын орындауға мүмкіндік береді. AISI SAE шкаласы құралдық болаттың түрлерін анықтау үшін ең көп қолданылатын жүйе болып табылады. Бір түрдегі жеке қорытпаларға нөмір беріледі; мысалы: A2, O1 және т.б.
Tool steel is any of various carbon steels and alloy steels that are particularly well suited to be made into tools and tooling, including cutting tools, dies, hand tools, knives, and others. Their suitability comes from their distinctive hardness, resistance to abrasion and deformation, and their ability to hold a cutting edge at elevated temperatures. As a result, tool steels are suited for use in the shaping of other materials, as for example in cutting, machining, stamping, or forging. Tool steels have a carbon content between 0.5% and 1.5%. The presence of carbides in their matrix plays the dominant role in the qualities of tool steel. The four major alloying elements that form carbides in tool steel are: tungsten, chromium, vanadium and molybdenum. The rate of dissolution of the different carbides into the austenite form of the iron determines the high temperature performance of steel (slower is better, making for a heat resistant steel). Proper heat treatment of these steels is important for adequate performance. The manganese content is often kept low to minimize the possibility of cracking during water quenching. There are six groups of tool steels: water hardening, cold work, shock resistant, high speed, hot work, and special purpose. The choice of group to select depends on cost, working temperature, required surface hardness, strength, shock resistance, and toughness requirements. The more severe the service condition (higher temperature, abrasiveness, corrosiveness, loading), the higher the alloy content and consequent amount of carbides required for the tool steel. Tool steels are used for cutting, pressing, extruding, and coining of metals and other materials. Their use in tooling is essential; injection molds for example require tool steels for their resistance to abrasion an important criterion for mold durability which enables hundreds of thousands of moldings operations over its lifetime. The AISI SAE grades of tool steel is the most common scale used to identify various grades of tool steel. Individual alloys within a grade are given a number; for example: A2, O1, etc.
Салқын жұмыс тобы
Салқын жұмыс құралы болаттары О сериясын (майда қатайтылатын), А сериясын (ауада қатайтылатын) және D сериясын (жоғары көміртекті хромды) қамтиды. Бұл болаттар төмен температурада материалдарды кесу немесе формалау үшін қолданылады. Бұл топқа тән қатаю қабілеті және тозуға төзімділік жоғары, ал соқтығуға төзімділік және қыздырғанда жұмсаруға төзімділік орташа деңгейде болады. Олар ірі бөлшектерді немесе қатайту кезінде минималды деформациялауды қажет ететін бөлшектерді өндіруде қолданылады. Майда сөндіру және ауада қатайтуды қолдану деформацияны азайтуға көмектеседі, сондай-ақ сумен жылдам сөндіруден туындайтын жоғары кернеулерден сақтануға мүмкіндік береді. Сумен қатайтылатын болаттарға қарағанда, бұл болаттарда қорытпа элементтерінің мөлшері көп. Бұл қорытпалар болаттың қатаю қабілетін арттырады, демек, оларды аз күшпен сөндіруге болады, нәтижесінде жарылу қаупі төмендейді. Олардың беткі қабатының қаттылығы жоғары, сондықтан олар жиі пышақ жасайтын болат ретінде қолданылады. Майда қатайтылатын маркалардың өңделуі оңай, бірақ жоғары көміртекті хромды түрлерінің өңделуі қиын.
Маймен қатаю: O сериясы
Бұл серияға O1 түрі, O2 түрі, O6 түрі және O7 түрі кіреді. Бұл топтағы барлық болаттар әдетте қатайтылып, майға дейін салқындатылып, содан кейін белгілі бір температурадан төмен темперленеді.
Grade Composition Notes O1 0.90% C, 1.0–1.4% Mn, 0.50% Cr, 0.50% W, 0.30% Si, 0.20% V A cold work steel used for gauges, cutting tools, woodworking tools and knives. It can be hardened to 66 Rockwell C (HRC), though it is typically used at 61 63 HRC. Vanadium is optional. Also sold as Arne, SKS3, 1.2510 and 100MnCrW4. O2 0.90% C, 1.5–2.0% Mn, 0.30% Cr, 0.30% Si, 0.15% V A cold work steel used for gauges, cutting tools, woodworking tools and knives. It can be hardened to 66 HRC, typically used at 61 63 HRC. Also sold as 1.2842 and 90MnCrV8. O6 1.45% C, 1.0% Mn, 1.0% Si, 0.3% Mo A cold work graphitic steel with outstanding resistance to metal to metal sliding wear and galling. Typically used for cams, bushings, sleeves, arbors, forming rolls, shear blades, punches, dies, and guides.
| Маркасы | Құрамы | Ескермелер |
|---|---|---|
| O1 | 0,90% C, 1,0–1,4% Mn, 0,50% Cr, 0,50% W, 0,30% Si, 0,20% V | Калибрлер, кескіш құралдар, ағаш өңдеу құралдары және пышақтар үшін қолданылатын суық жұмыс болат. Оны 66 Роквелл C (HRC) дейін қатайтуға болады, бірақ көбінесе 61–63 HRC қолданылады. Ванадий қосылуы мүмкін. Сондай-ақ Арне, SKS3, 1.2510 және 100MnCrW4 ретінде сатылады. |
| O2 | 0,90% C, 1,5–2,0% Mn, 0,30% Cr, 0,30% Si, 0,15% V | Калибрлер, кескіш құралдар, ағаш өңдеу құралдары және пышақтар үшін қолданылатын суық жұмыс болат. Оны 66 HRC дейін қатайтуға болады, көбінесе 61–63 HRC қолданылады. Сондай-ақ 1.2842 және 90MnCrV8 ретінде сатылады. |
| O6 | 1,45% C, 1,0% Mn, 1,0% Si, 0,3% Mo | Металл бетінде сырғу мен ұстамауға ерекше төзімділігі бар суық жұмыс графитті болат. Әдетте, кулактар, втулкалар, жеңдер, біліктер, пішілдеу роликтері, қиып тастау жапырақтары, соққылар, қалыптар және жетекшілер үшін қолданылады. |
Grade Composition Notes O1 0.90% C, 1.0–1.4% Mn, 0.50% Cr, 0.50% W, 0.30% Si, 0.20% V A cold work steel used for gauges, cutting tools, woodworking tools and knives. It can be hardened to 66 Rockwell C (HRC), though it is typically used at 61 63 HRC. Vanadium is optional. Also sold as Arne, SKS3, 1.2510 and 100MnCrW4. O2 0.90% C, 1.5–2.0% Mn, 0.30% Cr, 0.30% Si, 0.15% V A cold work steel used for gauges, cutting tools, woodworking tools and knives. It can be hardened to 66 HRC, typically used at 61 63 HRC. Also sold as 1.2842 and 90MnCrV8. O6 1.45% C, 1.0% Mn, 1.0% Si, 0.3% Mo A cold work graphitic steel with outstanding resistance to metal to metal sliding wear and galling. Typically used for cams, bushings, sleeves, arbors, forming rolls, shear blades, punches, dies, and guides.
Ауамен қатаю: А сериясы
Бірінші ауаға қатайтылатын құрал болат – мушет болат, ол сол кезде ауаға қатайтылатын болат деп аталған. Қазіргі заманғы ауаға қатайтылатын болаттар жоғары хромды құрамының арқасында жылумен өңдеу кезінде аз деформацияланады. Олардың өңделуі жақсы, сонымен қатар тозуға төзімділік пен беріктігі арасында үйлесімділік бар (яғни D және соққыға төзімді болаттар арасында).
Сынып | Құрамы | Ескермелер
------- | -------- | --------
A2 | 1.0% C, 1.0% Mn, 5.0% Cr, 0.3% Ni, 1.0% Mo, 0.15–0.50% V | Жалпы мақсаттағы құрал болат; бұл ауаға қатайтылатын болаттың ең көп қолданылатын түрі. Ол көбінесе соққыларды, кесу қалыптарын, бұрандалы қалыптарды және инъекциялық қалыптау қалыптарын жасау үшін қолданылады.
| 1.25% C, 0.5% Mn, 5.0% Cr, 0.3% Ni, 0.9–1.4% Mo, 0.8–1.4% V | |
A4 | 1.0% C, 2.0% Mn, 1.0% Cr, 0.3% Ni, 0.9–1.4% Mo |
A6 | 0.7% C, 1.8–2.5% Mn, 0.9–1.2% Cr, 0.3% Ni, 0.9–1.4% Mo | Бұл типтегі құрал болат ауада салыстырмалы түрде төмен температурада (маймен қатайтылатын болаттармен шамамен бірдей температурада) қатайтылады және өлшемдік тұрақтылыққа ие. Сондықтан, ол көбінесе қатты тозуға төзімділік қажет етпейтін, бірақ жоғары тұрақтылықты қажет ететін қалыптарға, құрастыру құралдарына және өлшегіштерге қолданылады.
| 2.00–2.85% C, 0.8% Mn, 5.00–5.75% Cr, 0.3% Ni, 0.9–1.4% Mo, 3.9–5.15% V, 0.5–1.5 W | |
A8 | 0.5–0.6% C, 0.5% Mn, 4.75–5.50% Cr, 0.3% Ni, 1.15–1.65% Mo, 1.0–1.5 W |
A9 | 0.5% C, 0.5% Mn, 0.95–1.15% Si, 4.75–5.00% Cr, 1.25–1.75% Ni, 1.3–1.8% Mo, 0.8–1.4% V |
A10 | 1.25–1.50% C, 1.6–2.1% Mn, 1.0–1.5% Si, 1.55–2.05% Ni, 1.25–1.75% Mo | Бұл сортта графит бөлшектерінің біркелкі таралуы өңделуді жақсартады және өздігінен майлау қасиеттерін қамтамасыз етеді. Ол көбінесе өлшегіштер, осі, қайшылар және соққылар үшін қолданылады.
Көміртекті-хромды жоғары: D сериясы
D сериясының құралдық болаттарының суық жұмыс класына D2, D3, D6 және D7 типтері кіреді, олардың құрамында 10%–13% хром бар (бұл ерекше жоғары көрсеткіш). Бұл болаттар өздерінің қаттылығын 900°C температураға дейін сақтайды. Жоғары хромды құрамына байланысты, кейбір D типті құралдық болаттар тот баспайтын немесе жартылай тот баспайтын болып есептеледі, алайда олардың коррозияға төзімділігі хром мен көміртек құрауыштарының көп бөлігінің карбидтер түрінде шөгуіне байланысты өте шектеулі.
| Марка | Құрамы | Ескермелер |
|---|---|---|
| D2 | 1,5% C, 11,0–13,0% Cr; сонымен қатар 0,45% Mn, 0,030% P, 0,030% S, 1,0% V, 0,9% Mo, 0,30% Si | D2 өте тозуға төзімді, бірақ аз легирленген болаттарға қарағанда мықтылығы төмен. D2-нің механикалық қасиеттері жылулық өңдеуге өте сезімтал. Ол кесу пышақтарын, фуганок пышақтарын және өнеркәсіптік кесу құралдарын жасау үшін кеңінен қолданылады; кейде пышақ жүздеріне де қолданылады.
Шабу-қатысушы топ
Жоғары соққыға төзімділік және жақсы қатаю қабілеті хром-вольфрам, кремний-молибден, кремний-марганец қоспалары арқылы қамтамасыз етіледі. Соққыға төзімді құралдық болаттар (S) төмен және жоғары температурада соққыға қарсы тұру үшін жасалған. Қажетті серпімділік үшін төмен көміртек мазмұны қажет (шамамен 0,5% көміртек). Карбид түзетін қоспалар қажетті тозуға төзімділікті, қатаю қабілетін және ыстық жұмыс сипаттамаларын қамтамасыз етеді. Бұл болаттар оттыққа төзімділігі өте жоғары, тозуға төзімділігі салыстырмалы түрде төмен және 58-60 HRC дейін салыстырмалы түрде жоғары қаттылыққа жете алады. АҚШ-та серпімділік әдетте 1-2% кремний және 0,5–1% молибден мазмұнымен байланысты. Еуропада соққыға төзімді болаттар көбінесе 0,5–0,6% көміртек және шамамен 3% никельден тұрады. Никельдің 1,75%–2,75% аралығы әлі де кейбір соққыға төзімді және жоғары беріктігі бар төмен легирленген болаттарда (HSLA), мысалы L6, 4340 және шведтік ара болаттарында қолданылады, бірақ ол салыстырмалы түрде қымбат. Оның қолданылуының мысалы – бұрғылау биттерін жасау.
Жалпы және келтірілген сілтемелер
Please provide the English text and the existing translation reference. I need both to complete the translation as requested. I will then provide only the final Kazakh translation.