Стали для измерительных инструментов

Измерительный инструмент служит для проверки размеров изготавливаемых изделий. К измерительным инструментам относятся линейки, штангенциркули, микрометры; лекала, шаблоны, скобы и т. п.

При измерении поверхность инструмента непосредственно соприкасается с поверхностью проверяемой детали и изнашивается. В связи с этим к сталям для измерительных инструментов предъявляют следующие требования:

• низкая шероховатость поверхности после изготовления;

• высокая износостойкость и сохранение постоянства линейных размеров и формы при эксплуатации.

Постепенное изменение размеров и формы инструмента обусловлено такими процессами, как старение мартенсита, которое заключается в уменьшении тетрагональности решетки мартенсита, и превращение остаточного аустенита, приводящее к уменьшению и перераспределению внутренних напряжений.

Износостойкость сталей для измерительного инструмента обеспечивают при выборе химического состава, а также фазовым составом, которого достигают соответствующей термической обработкой: стали закаливают на мартенсит с минимальным короблением и проводят низкий отпуск.

Для изготовления калибров и плиток высокой точности применяют высокоуглеродистые легированные стали X, 12X1, ХВГ; для калибров простой формы и пониженных классов точности — высокоуглеродистые стали У10А—У12А.

Низкую шероховатость поверхности обеспечивают твердостью не ниже 60...64 HRC, равномерным распределением карбидов и низким содержанием неметаллических включений.

Стабильность размеров и формы сталей во времени получают снятием остаточных напряжений, а также при низком содержании или отсутствии аустенита. Поскольку проводимый после закалки низкий отпуск не изменяет количества аустенита, то стали многократно обрабатывают холодом: выдерживают при температуре -70 °C с последующим длительным низкотемпературным отпуском (30 ч при 120...170 °С). Например, при подобной трехкратной обработке снижается содержание остаточного аустенита до 1,5...2,5 % по сравнению с закаленным состоянием (9...11 %).

Измерительные инструменты типа плоских скоб, угольников, шаблонов, лекал изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей путем вырубки из листа. Для обеспечения твердости низкоуглеродистые стали (стали 20, 15Х, 20Х) подвергают цементации, а к среднеуглеродистым сталям (50, 50Г) применяют закалку с индукционным нагревом и низкий отпуск.