вследствие их дороговизны. В последние 20 лет работы в области И. с. идут в направлении подбора разнообразных комбинаций легирующих элементов (кремний, марганец, вольфрам, хром, ванадий и молибден) с целью получения И. с. наиболее стойких для специальных типов инструментов и специальных условий работы.
Путем этих работ установлено следующее значение присадок. Добавка марганца к хромистым или хромовольфрамовым сталям в количестве до 2% способствует получению инструмента, наименее меняющего свою форму при закалке (длинные метчики для локомотивостроения, точный измерительный инструмент). Введение марганца в количестве 12% («сталь Гадфильда») сообщает стали свойство большой стойкости против истирания (щеки камнедробильных машин). Добавка кремния к хромистым и хромо-вольфрамовым сталям в количестве до 2% повышает упругие свойства стали и увеличивает ее сопротивление истиранию (пневматические зубила, машинные ножи). Добавка хрома в количестве ок. 0, 5% увеличивает прокаливаемость стали и обеспечивает получение равномерной твердости без мягких пятен по всей поверхности закаленного инструмента (пилы для дерева, бритвы). Повышение содержания хрома до 1, 5% увеличивает, кроме того, твердость закаленной стали (напильники). Введение хрома в количестве 12% сообщает низкоуглеродистой стали нержавеющие свойства (хирургический инструмент, ножи, вилки). Добавка вольфрама в количестве около 1 % повышает в закаленной стали твердость и способствует сохранению ее при нагревании инструмента во время работы до 300—350° (сверла, фрезеры). Введение вольфрама в количестве 12—20% в комбинации с хромом увеличивает стойкость стали при нагревах до 600° (быстрорежущая сталь). Добавка ванадия в количестве 0, 2—0, 4% уменьшает в стали чувствительность к перегреву при ошибках термообработки (пустотелая буровая, тонкие пилы). Кроме того, введение ванадия в быстрорежущую сталь в количестве до 3 % еще более повышает ее режущие свойства. Никель в количестве до 4 % вводится лишь в штамповые стали в целях увеличения их вязкости. Молибден применяют как частичную замену вольфрама в быстрорежущей стали, т. к. он оказывает такое же влияние, как и вольфрам. Кобальт в количестве до 15% вводят иногда в быстрорежущую сталь для повышения ее красностойкости.
Классифи'к ацияИ. с. По назначению И. с. можно разделить на несколько групп.
Отдельные ее группы служат для изготовления след, инструментов: 1) инструменты для резания путем снятия стружки (токарные и строгальные резцы, фрезеры, сверла и т. д.); 2) инструменты для холодной штамповки и волочения (штампы для чеканки, пунсоны, матрицы, волочильные кольца и т. д.); 3) инструменты для горячей штамповки (кузнечные бойки, штампы и т. д.); 4) ударные инструменты (обжимки, пневматические зубила, щеки дробильных машин и т. д.); 5) горный инструмент (буры для каменных работ, врубовые кирки и т. д.); 6) измерительный инструмент (калибры, лекала и т. д.); 7) напильники, рашпили и т. д.; 8) пилы для дерева и по металлу; 9) машинные ножи; 10) обыкновенные режущие инструменты: столовые ножи, ножницы, косы, топоры и т. д.
По химическому составу И. с. делят на два больших класса: нелегированная, или углеродистая, И. с. и легированная И. с.; в состав последнего класса самостоятельным членом входит быстрорежущая сталь. В СССР на инструментальную сталь существуют общесоюзные стандарты: ОСТ 4956—4958.
Производство И. с. И. с. выплавляется в кислых или основных электропечах и в кислых или основных мартеновских печах. Сталь отливается в слитки весом 200—1.000 кг. Из отлитых болванок, после удаления поверхностных дефектов (обдирка на станках, чистка пневматическими зубилами или шлифовальными кругами), изготовляется полуфабрикат, т. н. заготовка, путем прокатки или ковки.
Заготовка прокатывается или отковываетсяв прутки круглого, квадратного, плоского или профильного сечения. Незначительная часть И. с. поставляется заводом в виде поковок (кубы для штампов, диски для крупных фрезеров) или в виде листов (напр., для круглых пил). Литые инструменты в виду их хрупкости применяются редко. Если к точности размеров или состоянию поверхности И. с. предъявляются особо высокие требования, — то прокатная сталь подвергается дополнительно холодному волочению (гладкотянутая сталь) или волочению и шлифовке (т. н. сталь-серебрянка). Для облегчения обработки на станках при изготовлении инструмента И. с. перед выпуском с завода-производителя подвергается смягчающему отжигу, который заключается в нагреве стали до 700—900° (в зависимости от состава) и последующем медленном охлаждении.
Инструмент после его изготовления подвергается термической обработке, состоящей из закалки (см.) с последующим отпуском.
Благодаря закалке, т. е. быстрому охлаждению от температуры в 750—900° для углеродистых и слаболегированных сталей и 1.000—1.350° — для высоколегированных и быстрорежущих сталей, инструменты приобретают большую твердость. Охлаждение при закалке углеродистой стали производится в воде, малолегированной стали — в воде или масле, высоколегированной стали — в масле или на воздухе. Отпуск после закалки имеет целью уменьшить хрупкость без значительного уменьшения твердости. Температура отпуска, как общее правило, находится в пределах 120—300°; быстрорежущая сталь отпускается при температуре 530—580°.
Производство И. с. в СССР. В царской России производство И. с. было ничтожно. В СССР оно стало быстро развиваться с 1931 и в 1935 достигло 78, 7 тыс. ш, т. е. 1% общего выпуска стального проката. В ценностном выражении удельный вес И. с. значительно выше и составляет 4, 9% общей стоимости стального проката. В других промышленных странах соотношение производства И. с., примерно, такое же (статистикой отдельно не охватывается).
Главными производителями И. с. в СССР являются следующие заводы: «Электросталь» в Моск, области, «Запорожсталь» в Запорожьи, Златоустовские металлургические инструментальные заводы, Кировский (б. Путиловский) в Ленинграде и Ижевский в Кировском крае.
Крупнейшими потребителями И. с. являются, помимо инструментальных цехов больших автотракторных, машиностроительных и электротехнических заводов, чисто инструментальные заводы (завод им. Калинина, б. «Фрезер», «Калибр» и др.). Исследовательскими работами в области И. с. занимается, кроме заводских лабораторий вышеуказанных заводов, Уральский ин-т металлов в Свердловске. В отношении дальнейшего развития производства И. с. как в СССР, так и в других промышленных странах громадное значение имеет разрешение вопроса о полноценной замене вольфрама другими облагораживающими элементами. Добыча и продажа вольфрамистых руд для производства ферро-вольфрама практически является монополией нек-рых частных предприятий в Китае, создающих вокруг этого дела постоянный ажиотаж.
Элементами, могущими по своей природе заменить вольфрам в И. с., являются гл. обр.
