Как указывалось выше, инструментальные стали обычно распределяются на три класса: закаливаемые в воде, закаливаемые в масле, закаливаемые на воздухе (самозакаливающиеся). От метода термической обработки зависит качество детали, что подробно описано ниже. Инструментальные стали, закаленные в воде.
Стали, закаленные в воде — это стали поверхностной закалки, поэтому детали из них (за исключением очень мелких), в результате термической обработки получают твердую, износостойкую оболочку с более вязким ударостойким основанием.
Поскольку закалка в воде вызывает высокие внутренние напряжения, эти стали непригодны для производства инструмента с острыми углами или с резким изменением сечения, в противном случае в процессе термической обработки возможно растрескивание, а также значительное коробление.
Закаленные в масле.
Стали, закаленные в масле, содержат достаточное количество легирующих элементов, обеспечивающих сплошную прокаливаемость деталей относительно больших сечений, и поэтому не имеют вязкой сердцевины.
Они менее чувствительны к острым углам и к резким изменениям сечений, чем стали, закаленные в воде. Коробление в процессе термической обработки у них меньше.
Закаленные на воздухе (самозакаливающиеся). Закаленные на воздухе стали подвержены меньшей деформации в процессе термической обработки, чем закаленные в масле.
Самозакаливающиеся стали более износостойки, чем закаленные в масле. Температура закалки и время выдержки более высокие; во время нагрева под закалку необходима защита поверхности.
Все стали, за исключением быстрорежущих, следует медленно нагревать до температуры закалки, выдерживать их при этой температуре достаточное время для равномерного прогрева всего инструмента и только после этого подвергать закалке. Как видно из таблицы, некоторые стали следует нагревать предварительно до более низкой температуры, а потом до температуры закалки (двухступенчатый нагрев до температуры закалки).
Нагрев под закалку легированных инструментальных сталей должен осуществляться с меньшей скоростью, чем углеродистых сталей.
Вообще же чем медленнее и равномернее нагревается инструмент, тем меньше разница в размере зерна или конфигурации.
Быстрорежущие стали нагревают очень медленно до температуры предварительного нагрева (I ступень нагрева), время выдержки должно быть достаточным для равномерного распределения температуры; затем производят быстрый нагрев до температуры закалки, выдержка кратковременная.
Все детали рекомендуется нагревать в защитной атмосфере; существенно важным для этих сталей является нагрев до более высоких температур.
Необходимо отметить, что при применении сталей определенной марки следует пользоваться режимами термической обработки, рекомендуемыми поставщиком. После закалки стали следует выдерживать при температуре, необходимой для получения требуемой твердости.
Твердость по Роквеллу, полученная после термической обработки при заданных температурах.
Эти данные не отражают свойств сталей определенных марок, а получены на основании различных опубликованных сведений, поэтому они являются показателями свойств, получение которых возможно.