Інструментальна сталь, вуглецева або легована сталь для виготовлення ріжучих і вимірювальних інструментів, штампів холодної і гарячої деформації, а також деталей машин, що випробовують підвищений знос при помірних динамічних навантаженнях (шаріко- і роликопідшипники, зубчасті колеса, ходові гвинти у високоточних верстатах і ін.). Як правило, І. с. містить більше 0,6—0,7% З; виключення — штампові стали для гарячої деформації що містять 0,3—0,6% С. Для поліпшення експлуатаційних властивостей І. с. піддають термічній обробці ( гарту, відпустці ), в результаті якої твердість І. с. підвищується до 60—66 HRC, міцність при вигині — 2,5—3,5 Гн / м-коду ² (250—350 кгс/мм ² ). Із збільшенням твердості підвищується і зносостійкість І. с. — здатність зберігати незмінні розміри і форму робочої поверхні при терті з високим тиском. І. с., леговані хромом і марганцем, володіють вищою загартовуваністю і прожарюваною, чим вуглецеві. Підвищена червоностійкість І. с. — здатність зберігати високу твердість і зносостійкість при температурах до 500—700 °С — досягається легуванням сталей вольфрамом молібденом, ванадієм. Залежно від стійкості проти нагріву, що виникає в процесі експлуатації, І. с. підрозділяють на три групи (см. таблиця.).

Хімічний склад широко поширених в СРСР інструментальних сталей,

% в середньому

  Стали з невеликою стійкістю проти нагріву зберігають високу твердість до 150—200°c, застосовуються для різання м'яких матеріалів з невеликою швидкістю і для холодної деформації. Вуглецеві сталі цієї групи характеризуються малою прожарюваною — вироби діаметром (завтовшки) більше 15—20 мм отримують при гарті високу твердість (до 65 HRC) лише в тонкому поверхневому шарі, зберігаючи м'яку і в'язку серцевину. Із-за підвищеної деформації при гарті з охолоджуванням у воді з вуглецевої сталі виготовляють переважно інструменти простої форми — напилки, зенкери, ручні мітчики і ін. Що мають декілька кращу прожарювану низьколеговані сталі використовують для інструментів невеликих перетинів, від яких вимагається висока і рівномірна твердість: ножівкових полотен для ручного різання металів, лез бритв, круглих пив по дереву і ін. Леговані сталі цієї групи володіють підвищеними прожарюваними (від 25—100 мм ) і застосовуються для вимірювальних інструментів, кілець і кульок підшипників кочення, штампів складної форми і ін.

  Стали з підвищеною стійкістю проти нагріву зберігають свої експлуатаційні властивості при нагріві до 250—400 °С. В основному це леговані стали з високим вмістом хрому (до 12%). Вони мають підвищену зносостійкість в умовах абразивного зношування, оскільки містять в структурі до 20—30% карбідів хрому і ванадію високої твердості: Me ₇ C ₃ (1200—1400 HV) і MEC (2000 HV). Після термічної обробки (гарт з охолоджуванням на повітрі, в маслі або в розплавлених солях з температурою 150—180 °С) вони набувають твердості до 63 HRC. Для цих сталей характерна висока прожарювана (до 300—400 мм ) і мінімальні об'ємні зміни при гарті. З високохромистих сталей виготовляють крупні штампи, що випробовують підвищений знос, стійкі в агресивних середовищах хірургічні інструменти і ін.

  Стали, стійкі проти нагріву, зберігають твердість до 560—700 °С. Основними легуючими елементами таких сталей, що забезпечують їх червоностійкість, є вольфрам і молібден. Стали, що мають підвищений вміст вуглецю (0,7—1,5%) і високу твердість (до 64—68 HRC), йдуть на виготовлення ріжучого інструменту (див. Швидкорізальна сталь ); стали з вмістом вуглецю до 0,4% (штампові стали), що мають нижчу твердість, але кращу в'язкість, застосовують для штампів гарячої деформації, форм для литва металів під тиском і ін.

  Літ.: Гуляєв А. П., Малініна До. А., Саверіна С. М., Інструментальні стали. Довідник, М., 1961; Геллер Ю. А., Інструментальні стали, 3 видавництва, М., 1968 (є бібл.).

  Ю. А. Геллер.