Стали для ударных инструментов

Стали данной группы характеризуются повышенной вязкостью, необходимой для предупреждения преждевременной поломки и выкрашивания инструментов, работающих в условиях больших ударных нагрузок; высокими прокаливаемостью и закаливаемостью в горячих средах, т.е. возможностью принимать изотермическую закалку в больших сечениях, что обеспечивает повышение ударной вязкости по всему сечению.
Необходимый комплекс свойств сталей обеспечивается легированием. Хромокремнистые стали прокаливаются в образцах диаметром до 50-60 мм при охлаждении в масле. Кроме того, стали, легированные кремнием, имеют повышенную устойчивость при отпуске и повышенный предел прочности.
Недостаток сталей – хрупкость первого рода после отпуска при 270-400С и твердость HRC 47-51. Для получения удовлетворительной вязкости необходимо применять изотермическую закалку. Хромовольфрамкремнистые стали 5ХВ2СФ, 6ХВ2Ф, как более сложнолегированные, прокаливаются в больших сечениях (до 70-80 мм) при охлаждении в масле и хорошо принимают изотермическую закалку. Стали с вольфрамом менее чувствительны к отпускной хрупкости 1-го рода. Легирование сталей вольфрамом также повышает устойчивость против отпуска. В то же время для сталей с вольфрамом и большим содержанием углерода в сечениях более 50-60 мм характерна карбидная ликвация, что отрицательно сказывается на их ударной вязкости.
По структуре стали с 0,4-0,5% С являются доэвтектоидными, а с 0,6% и более — эвтектоидными и заэвтектоидными. Структура доэвтектоидных сталей после отжига – пластинчатый (реже зернистый) перлит с небольшими участками феррита; заэвтектоидных – зернистый перлит. Кроме того, в структуре последних наряду с цементитом присутствует карбид М6С. Структура стали после закалки – мартенсит и остаточный аустенит, при высоком содержании углерода – еще избыточные карбиды. После отпуска, обычно выполняемого на твердость 51-53 HRC – тростит.
Стали данной группы иногда подвергают дополнительной химико-термической обработке (азотирование, нитроцементация и т.д.), что обеспечивает значительное возрастание поверхностной твердости без заметного снижения сопротивления хрупкому разрушению.
В ГОСТ 5950-2000 включено 6 марок сталей данного типа – 4ХС, 6ХС, 5ХВ2СФ, 6ХВ2С, 6Х3ФС и 6ХВГ. Содержащаяся в ГОСТ 5950-73 сталь марки 4ХВ2С из последней редакции исключена. EN ISO 4957:1999 содержит сталь 50WCrV8 (DIN 1.2549), являющуюся аналогом стали 5ХВ2СФ и 60WCrV8 (DIN 1.2550) состава 6ХВ2С.