углеродистая или легированная сталь для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов холодного и горячего деформирования, а также деталей машин, испытывающих повышенный износ при умеренных динамических нагрузках (шарико- и роликоподшипники, зубчатые колёса, ходовые винты в высокоточных станках и др.). Как правило, И. с. содержит более 0,6-0,7\% С; исключение - штамповые стали для горячего деформирования, содержащие 0,3-0,6\% С. Для улучшения эксплуатационных свойств И. с. подвергают термической обработке (закалке (См. Закалка), Отпуску), в результате которой твёрдость И. с. повышается до 60-66 HRC, прочность при изгибе - 2,5-3,5 Гн/м² (250-350 кгс/мм²). С увеличением твёрдости повышается и Износостойкость И. с. - способность сохранять неизменные размеры и форму рабочей поверхности при трении с высокими давлениями. И. с., легированные хромом и марганцем, обладают более высокой закаливаемостью и прокаливаемостью, чем углеродистые. Повышенная красностойкость И. с. - способность сохранять высокую твёрдость и износостойкость при температурах до 500-700 °С - достигается легированием сталей вольфрамом, молибденом, ванадием. В зависимости от устойчивости против нагрева, возникающего в процессе эксплуатации, И. с. подразделяют на три группы (см. табл.).

Химический состав широко распространённых в СССР инструментальных сталей,

\% в среднем

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Марка стали | C | Mn | Si | Cr | W | Mo | V |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали с небольшой устойчивостью против нагрева |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Углеродистые стали |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У8А | 0,8 | 0,25 | 0,25 | ≤0,1 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У10А | 1,0 | 0,25 | 0,25 | ≤0,1 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У12А | 1,2 | 0,25 | 0,25 | ≤0,1 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| У13А | 1,3 | 0,25 | 0,25 | ≤0,1 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Низколегированные стали |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 9ХФ | 0,9 | 0,4 | 0,25 | 0,55 | - | - | 0,2 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 11ХФ | 1,1 | 0,5 | 0,25 | 0,55 | - | - | 0,1 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 13Х | 0,3 | 0,4 | 0,25 | 0,55 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| В2Ф | 1,2 | 0,4 | 0,25 | 0,5 | 1,7 | - | 0,1 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Легированные стали |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х | 1,0 | 0,3 | 0,2 | 1,5 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| ХВСГ | 1,0 | 0,75 | 0,85 | 0,9 | 0,85 | - | 0,1 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 7ХГ2ВМ | 0,75 | 2,1 | 0,3 | 1,7 | 1,1 | 0,7 | 0,15 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 6ХС | 0,65 | 0,25 | 0,8 | 1,1 | - | - | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали с повышенной устойчивостью против нагрева |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х6ВФ | 1,1 | 0,25 | 0,25 | 6 | 1,3 | - | 0,6 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Х6Ф4М | 1,65 | 0,25 | 0,25 | 6 | - | 0,8 | 3,8 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| X12М | 1,55 | 0,25 | 0,25 | 12 | - | 0,5 | - |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 55Х6В3СМФ | 0,55 | 0,25 | 0,8 | 6 | 3 | 0,8 | 0,8 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Стали, устойчивые против нагрева |

| (штамповые стали) |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 4Х52ВФС | 0,4 | 0,25 | 1,0 | 5 | 2,0 | - | 0,8 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 4Х3БМФС | 0,4 | 0,35 | 0,8 | 3,5 | 1,0 | 1,4 | 0,7 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 3Х2В8Ф | 0,35 | 0,25 | 0,25 | 2,5 | 8,0 | - | 0,3 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 2Х8В8М2К5 | 0,25 | 0,25 | 0,4 | 7,5 | 7,5 | 1,8 | 8,0 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Стали с небольшой устойчивостью против нагрева сохраняют высокую твёрдость до 150-200°C, применяются для резания мягких материалов с небольшой скоростью и для холодного деформирования. Углеродистые стали этой группы характеризуются малой прокаливаемостью - изделия диаметром (толщиной) более 15-20 мм получают при закалке высокую твёрдость (до 65 HRC) только в тонком поверхностном слое, сохраняя мягкую и вязкую сердцевину. Из-за повышенной деформации при закалке с охлаждением в воде из углеродистой стали изготовляют преимущественно инструменты простой формы - напильники, зенкеры, ручные метчики и др. Имеющие несколько лучшую прокаливаемость низколегированные стали используют для инструментов небольших сечений, от которых требуется высокая и равномерная твёрдость: ножовочных полотен для ручной резки металлов, лезвий бритв, круглых пил по дереву и др. Легированные стали этой группы обладают повышенной прокаливаемостью (от 25-100 мм) и применяются для измерительных инструментов, колец и шариков подшипников качения, штампов сложной формы и др.

Стали с повышенной устойчивостью против нагрева сохраняют свои эксплуатационные свойства при нагреве до 250-400 °С. В основном это легированные стали с высоким содержанием хрома (до 12\%). Они имеют повышенную износостойкость в условиях абразивного изнашивания, так как содержат в структуре до 20-30\% карбидов хрома и ванадия высокой твёрдости: Me₇C₃ (1200-1400 HV) и MeC (2000 HV). После термической обработки (закалка с охлаждением на воздухе, в масле или в расплавленных солях с температурой 150-180 °С) они приобретают твёрдость до 63 HRC. Для этих сталей характерна высокая прокаливаемость (до 300-400 мм) и минимальные объёмные изменения при закалке. Из высокохромистых сталей изготовляют крупные штампы, испытывающие повышенный износ, стойкие в агрессивных средах хирургические инструменты и др.

Стали, устойчивые против нагрева, сохраняют твёрдость до 560-700 °С. Основными легирующими элементами таких сталей, обеспечивающими их красностойкость, являются вольфрам и молибден. Стали, имеющие повышенное содержание углерода (0,7-1,5\%) и высокую твёрдость (до 64-68 HRC), идут на изготовление режущего инструмента (см. Быстрорежущая сталь); стали с содержанием углерода до 0,4\% (штамповые стали), имеющие более низкую твёрдость, но лучшую вязкость, применяют для штампов горячего деформирования, форм для литья металлов под давлением и др.

Лит.: Гуляев А. П., Малинина К. А., Саверина С. М., Инструментальные стали. Справочник, М., 1961; Геллер Ю. А., Инструментальные стали, 3 изд., М., 1968 (имеется библ.).

Ю. А. Геллер.

сложнолегированная сталь (см. Легированная сталь), стойкая против ржавления в атмосферных условиях и коррозии в агрессивных средах. Основной легирующий элемент Н. с. - Cr (12-20\%); кроме того, Н. с. содержат элементы, сопутствующие железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (См. Коррозионная стойкость) (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo). Чем выше содержание Cr в стали, тем выше её сопротивление коррозии; при содержании Cr более 12\% сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17\% - коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и др. средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50\%.

Коррозионная стойкость Н. с. объясняется тем, что на поверхности контакта хромсодержащего сплава со средой образуется тончайшая защитная плёнка окислов или др. нерастворимых соединений. Большое значение при этом имеют однородность металла, соответствующее состояние поверхности, отсутствие у стали склонности к межкристаллитной коррозии (См. Межкристаллитная коррозия). Чрезмерно высокие напряжения в деталях и аппаратуре вызывают коррозионное растрескивание в ряде агрессивных сред (особенно в средах, содержащих хлориды), а иногда приводят к разрушению. В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) высокую коррозионную стойкость показывают сложнолегированные Н. с. и сплавы с более высоким содержанием Ni с присадками Mo, Cu, Si в различных сочетаниях. При этом для каждых конкретных условий (температура и концентрация среды) выбирается соответствующая марка Н. с.

По химическому составу Н. с. подразделяются на хромистые, хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые (более 100 марок). По структуре хромистые Н. с. подразделяются на мартенситные (см. Мартенсит), полуферритные и ферритные (см. Феррит). Наилучшую стойкость против коррозии имеют хромистые Н. с. мартенситного типа в полированном состоянии. Хромистые Н. с. находят применение в качестве конструкционного материала для клапанов гидравлических прессов, турбинных лопаток, арматуры крекинг-установок, режущего инструмента, пружин, предметов быта. Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. делятся на аустенитные (см. Аустенит), аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Различают аустенитные Н. с., склонные к межкристаллитной коррозии, и так называемые стабилизированные - с добавками Ti и Nb. Резкое понижение склонности Н. с. к межкристаллитной коррозии достигается также уменьшением содержания углерода (до 0,03\%). Стабилизированные аустенитные Н. с. применяются для изготовления сварной аппаратуры, работающей в агрессивных средах (при этом после сварки термическая обработка не обязательна). В качестве жаростойкого и жаропрочного материала эти стали используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 550-800 °С. Стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке (для деталей, сваренных точечной или роликовой сваркой, термическая обработка не требуется). Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. находят широкое применение в промышленности и быту. Для высоконагруженных элементов конструкций, работающих при повышенных температурах (до 550 °С), применяются так называемые мартенситно-стареющие Н. с. аустенитно-мартенситного типа, обладающие значительной прочностью (σ_b = 1200-1500 Мн/м², или 120-150 кгс/мм²), высокой вязкостью и хорошей свариваемостью. Н. с. используются как в деформированном, так и в литом состоянии.

Лит.: Конструкционные материалы, т. 2, М., 1964 (Энциклопедия современной техники); Химушин Ф. Ф., Нержавеющие стали, 2 изд., М., 1967; Материалы в машиностроении. Справочник, т. 3, М., 1968; Бабаков А. А., Приданцев М. В., Коррозионностойкие стали и сплавы, М., 1971; Потак Я. М., Высокопрочные стали, М." 1972.

Ф. Ф. Химушин.

нержавеющая сталь.