Эти стали содержат до 5% легирующих элементов (табл. 3.1), которые вводят для увеличения закаливаемости, прокаливаемости, уменьшения деформаций и опасности растрескивания инструментов.
Хром – постоянный элемент низколегированных сталей.
Для улучшения свойств в стали дополнительно вводят марганец, кремний, вольфрам.
Марганец (1–2%) обеспечивает минимальное изменение размеров инструментов при закалке. Интенсивно снижая интервал температур мартенситного превращения, он способствует сохранению в структуре повышенного количества остаточного аустенита (15–20%), который частично или полностью компенсирует увеличение объема в результате образования мартенсита.
Кремний (1,0–1,5%) несколько повышает сопротивление отпуску и способствует образованию легко отделяющейся окалины.
Вольфрам (1,0–5%) повышает износостойкость.
По структуре низколегированные стали относятся к заэвтектоидным сталям перлитного класса. Их подвергают неполной закалке от температуры несколько выше точки А1 и низкому отпуску.
Структура мартенсита и избыточных карбидов (легированный цементит) обеспечивают низколегированным сталям твердость 62–69 HRC и высокую износостойкость.
Однако из-за низкой теплостойкости низколегированные стали имеют практически одинаковые с углеродистыми эксплуатационные свойства.
Их применяют для инструментов, работающих при небольших скоростях резания, не вызывающих нагрева свыше 200–260°С.
В отличие от углеродистых эти стали меньше склонны к перегреву и позволяют изготовлять инструменты больших размеров и более сложной формы.