Основні сталі, що застосовуються для виготовлення ударних метрологічних клейм методом промислового гравіювання
Для проставлення результатів перевірки на засоби вимірювань (СІ) широко застосовується маркування спеціальними символами, що наноситься за допомогою удару. Для формування відбитка використовуються спеціальні метрологічні інструменти – ударні таври.
Відповідно до вимог стандарту вони повинні:
- залишати легко читане, чітке, опукле зображення, яке зберігається протягом усього терміну, встановленого між перевірками;
- мати високий ресурс експлуатації, що становить не менше 1000 клеймень;
- відрізнятися зручністю та високою зносостійкістю в активній роботі;
- бути стійкими до зазубрювання, розклепування та механічної деформації.
Клейма піддаються механічній обробці на фрезерних верстатах з ЧПУ, що дозволяє досягти дуже чіткого відбитка. Оскільки робочі поверхні повірних клейм у процесі експлуатації зазнають великого ударного навантаження, то до вибору матеріалів для їх виготовлення пред'являються жорсткі вимоги за показниками твердості, термодинамічної та циклічної міцності, ударної в'язкості та термостійкості.
Інструментальні вуглецеві сталі
Оптимальне співвідношення демократичної вартості та високих технологічних характеристик для виготовлення ударних метрологічних інструментів мають високовуглецеві, нелеговані сталі марки У7-У10 (ГОСТ 1435-90). Щоб надати матеріалу твердість і зносостійкість, його піддають обов'язковому переривчастому загартування у високотемпературній печі.
Широке застосування цих марок стали обумовлено простим виробництвом, податливістю термічної обробки та, на відміну від інших сплавів, їх:
- підвищеною міцністю, тому що на частку заліза припадає 97%,
- пластичністю та однорідністю завдяки відсутності вторинних карбідів,
- стійкістю до механічних ударів за рахунок оптимального балансу твердості 58-63 за шкалою Роквелла.
Сталь марки У7-У10 застосовується в умовах, що не викликають великого розігріву робочої поверхні.
Леговані сплави
Використовуються для виготовлення інструменту більш відповідального призначення, ніж з вуглецевих сталей. Для точного карбування дрібних шрифтів перевага надається легованим сталям глибокого прожарювання ХВГ, 9ХС, які мають підвищений вміст хрому (0,6-1,7%) із спільною присутністю в їх складі марганцю, кремнію та вольфраму.
Легуючі елементи забезпечують ударним клеймам:
- висока стабільність при термообробці,
- підвищена в'язкість для попередження завалів робочої поверхні,
- хорошу втомну міцність при згині, крученні та контактному навантаженні.
Для покращення зносостійкості та поверхневої твердості цих сплавів іноді необхідна додаткова хіміко-термічна обробка (азотування, нітроцементація тощо).