Материалы для слесарно-монтажного инструмента

Слесарно-монтажные инструменты используют для ручных работ, при их эксплуатации не происходит нагрева, поэтому такие инструменты изготавливают, как правило, из нетеплостойких сталей. В зависимости от необходимого уровня твердости инструменты изготавливают либо из инструментальных, либо из конструкционных сталей.

Слесарные инструменты

К слесарным относятся инструменты для рубки, разрезания, опиливания, разметки, клеймения. Это работы, связанные с отделением одной части металла (заготовки) от другой, – разделительные операции, с отделением стружки или с пластическим деформированием обрабатываемых заготовок. Инструменты для выполнения этих операций должны обладать высокой твердостью, поэтому их изготавливают в основном из инструментальных сталей, используют также твердые сплавы.

Стали. Для операций разрезания и опиливания используют инструменты с твердостью 58...64 HRC. Это ножовочные полотна и самые разнообразные напильники.

Для операций рубки, разметки, клеймения используют инструменты с твердостью 54...60 HRC. Это зубила и крейцмессели (рубка); бородки (пробивка отверстий); чертилки, циркули и кернеры (разметка); клейма.

Для изготовления слесарных инструментов применяют углеродистые (У10, У12 и др.) и легированные (7ХФ, 8ХФ, 13Х и др.) инструментальные стали.

Ножовочные полотна изготавливают из углеродистых инструментальных, высокохромистых и быстрорежущих сталей. Инструмент из сталей У10, У12 обрабатывают на твердость 60...62 HRC (закалка, низкий отпуск). Во избежание хрупкости и поломок инструмента выполняют местную закалку (ТВЧ) – только зубьев полотна.

Более высокую стойкость (в 5...10 раз) имеют ножовочные полотна из высокохромистых и быстрорежущих сталей. Инструмент из быстрорежущих сталей подвергают стандартной термической обработке (закалка с последующим многократным отпуском) на твердость 62...64 HRC. Для изготовления ножовок используют также высокохромистую сталь Х6ВФ с закалкой на первичную твердость (закалка от 960...990 °С, низкий отпуск – 200...220 °С, твердость – 61...63 HRC).

Твердость напильников оценивают по сцепляемости с контрольной пластинкой (т.е. напильник не проскальзывает по пластинке, а сцепляется с ней, снимает стружку). Выпускают напильники со следующими уровнями твердости: исполнение 01 – твердость контрольной пластинки – 62 HR С, исполнение 02 – 60 HRC, исполнение 03 – 58 HRC.

Для изготовления напильников применяют стали У12, У12А, У13, У13А, 13Х. Наиболее типичная технология упрочнение – закалка ТВЧ с последующим низким отпуском.

Зубила и крейцмессели, бородки, чертилки, циркули, кернеры и клейма – инструменты для рубки, пробивки, разметки, клеймения должны иметь неодинаковую твердость по длине; твердость рабочей части 54...60 HRC, хвостовой части пониженная – 36...46 HRC, так как такие инструменты испытывают ударные нагрузки (рубят заготовки, пробивают отверстия – ударами молотка по хвостовой части инструмента). Их изготавливают из углеродистых (У7, У8, У7А, У8А) и легированных (7ХФ, 8ХФ) инструментальных сталей.

Для инструмента из углеродистых сталей твердость рабочей части назначают в пределах 52...58 HRC, твердость хвостовой части – 36...42 HRC. Для легированных сталей значения твердости – 56...60 и 42...46 HRC для рабочей части и хвостовика соответственно.

Такую комбинированную твердость получают нагревом до закалочных температур всего инструмента и частичным (со стороны рабочей части) погружением в охлаждающую среду (воду или масло в зависимости от марки стали и сечения инструмента). Хвостовая часть инструмента, находящаяся на воздухе, охлаждается медленнее и приобретает более низкую твердость. После закалки выполняют низкий отпуск при 180...200 °С.

К слесарному инструменту относятся также молотки. Рабочие поверхности молотка – боек и носок – должны иметь твердость 50...57 HRC в слое глубиной не менее 5 мм. Это достигается местным нагревом в закалочных ваннах. Для изготовления молотков используют стали У7, 50 или другие, обеспечивающие необходимую твердость.

Твердые сплавы. Применение твердых сплавов связано с их высокой твердостью и износостойкостью, значительно более высокими, чем у статей. Из твердых сплавов изготавливают только рабочие части инструмента, которые соединяют со статьными деталями пайкой или склеиванием.

Для изготовления слесарных инструментов используют следующие твердые сплавы:

– разметочный инструмент (чертилки, циркули) – сплавы ВК6, ВК8:

– клейма – ВК8, ВК15 (сплавы, обладающие повышенной прочностью, так как работа инструмента сопряжена с ударными нагрузками);

– шаберы – ВКЗ, ВКЗМ (необходима высокая износостойкость и острая кромка, что достигается применением мелкозернистых сплавов).

Монтажные инструменты

К ним относятся отвертки, гаечные ключ и, рычажно-губочный инструмент (плоскогубцы, круглогубцы, пассатижи, кусачки). Эти инструменты (за исключением кусачек) не используют для резания или деформирования металла, поэтому их твердость может быть ниже, чем у слесарных. При работе инструмента необходимо обеспечить только сопротивление смятию рабочих поверхностей, контактирующих с обрабатываемыми заготовками. Достаточная твердость – 44...52 HRC.

Гаечные ключи изготавливают из стали 40ХФА, они должны иметь твердость 42...48 HRC, что достигается закалкой и средним отпуском.

Все остальные монтажные инструменты (отвертки, рычажно-губочные) не подвергают полной закалке, упрочняют только рабочие части.

Отвертки изготавливают из инструментальных сталей, твердость рабочей части – 48...52 HRC.

Твердость рабочих поверхностей плоскогубцев, круглогубцев, пассатижей – 44...50 HRC, кусачек – 56...61 HRC. Эти инструменты изготавливают из углеродистых инструментальных сталей или из низколегированной инструментальной стали 8ХФ. Местный нагрев осуществляют в закалочных ваннах, а затем выполняют отпуск на соответствующую твердость.