Характеристики быстрорежущих сталей
К категории быстрорежущие стали относят сплавы, химический состав которых дополнен рядом легирующих добавок. Благодаря таким добавкам сталям придаются свойства, позволяющие использовать их для изготовления режущего инструмента, способного эффективно работать на высоких скоростях. Быстрорежущие от обычных углеродистых сплавов как раз и отличает то, что инструмент, который из них изготовлен, может с успехом применяться для обработки твердых материалов на повышенных скоростях.
Фрезеровка детали на профессиональном гравировальном станке
К наиболее примечательным характеристикам, которыми отличаются быстрорежущие стали различных марок, нужно отнести следующие.
- Твердость, сохраняемая в горячем состоянии (горячая твердость). Как известно, любой инструмент, используемый для выполнения обработки резанием, в процессе такой обработки интенсивно нагревается. В результате нагрева обычные инструментальные стали подвергаются отпуску, что в итоге приводит к снижению твердости инструмента. Такого не происходит, если для изготовления была использована быстрорежущая сталь, которая способна сохранять свою твердость даже при нагреве инструмента до 6000. Что характерно, стали быстрорежущих марок, которые часто называют быстрорезы, обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах: до 2000.
- Повышенная красностойкость. Данный параметр любого металла характеризует период времени, в течение которого инструмент, изготовленный из него, способен выдерживать высокую температуру, не теряя своих первоначальных характеристик. Быстрорежущие стали в качестве материала для изготовления режущего инструмента не имеют себе равных по данному параметру.
- Сопротивление разрушению. Режущий инструмент, кроме способности переносить воздействие повышенных температур, должен отличаться и улучшенными механическими характеристиками, что в полной мере демонстрируют стали быстрорежущих марок. Инструмент, изготовленный из таких сталей, обладающий высокой прочностью, может успешно работать на большой глубине резания (сверла) и на высоких скоростях подач (резцы, сверла и др.).
Характеристики и назначение быстрорежущих сталей
Где применяются быстрорежущие стали?
Область применения износостойкого металла зависит от состава, определяющего его рабочие свойства. В основном – это инструмент, к которому предъявляются высокие требования прочности, термостойкости, длительного срока службы.
- Производство сверл, резцов, фрез, метчиков;
- Изготовление режущих кромок для инструмента, которые в ряде случаев могут быть съемными;
- Детали для металлообрабатывающих станков и оборудования;
- Изготовление инструментов, с помощью которых осуществляется чистовая отделка труднообрабатываемых металлических изделий.
По использованию данных марок металла специалисты дают следующие рекомендации:
- Вольфрамомолибденовые составы подходят для инструментов, предназначенных для черновой обработки изделий, изготовления фрез, протяжек и шеверов.
- Кобальтовые соединения используют для обработки жаропрочных и коррозионностойких изделий в сложных условиях.
- Ванадиевые сплавы используются для чистовой обработки материалов.
- Марка P9 применяется для создания элементов оборудования, не подвергающихся чрезмерной нагрузке.
- Марка P18 подходит для инструментов сложной формы и фасонных изделий, с повышенными требованиями износостойкости.
Сортамент металлических изделий представлен квадратом, кругом, полосой, листовым прокатом. Чаще всего режущий инструмент изготавливаются из круга. Квадратный прокат применяется для производства электрорубанков, ножей, токарных резцов. Если есть сомнения в правильном выборе подходящего сплава, лучше обратиться к специалистам. В профильных компаниях смогут подобрать прокат высокого качества и нужных эксплуатационных характеристик.
Способ изготовления Р6М5
Конечно же, как и любой другой сплав, Р6М5 изготавливается в различном сортаменте. Так, в некоторых цехах быстрорежущую горячую сталь разливают в слитки. На другом же производстве её катают горячим прокатом. Для этого нагретые слитки обжимают между валами прокатного стана. Его получаемая форма будет зависеть от формы самих валов.
Марка стали Р6М5 широко используется для деталей, работающих при высоких температурах. По этой причине в последнее время очень популярным способом изготовления стали является порошковый.
При разливании горячей стали в слитки, происходит очень быстрое выделение карбидов из расплава. В некоторых участках они формируют неравномерные области скопления, которые в дальнейшем являются местом зарождения трещин.
При порошковом изготовлении используется специальный порошок, в составе которого присутствуют все необходимые компоненты. Его спекают в специальном вакуумном контейнере с высокой температурой и давлением. Это способствует тому, что материал получается однородным.
Закалка стали для режущего инструмента
Главная задача закалки – растворение карбидов в аустените. Как правило, карбиды на основе вольфрама и хрома растворяются при 1200 °С, ванадий требует более высоких температур. После данного этапа структура имеет избыточные (те, что не растворились) карбиды. Они сдерживают рост зерна. Высокие температуры обеспечивают мелкозернистый аустенит. Охлаждение происходит в масле или расплаве солей. Температура по сечению детали выравнивается. Такая обработка быстрорежущей стали позволяет избежать появления трещин. После закалки сталь имеет следующую структуру: мартенсит, остаточный аустенит, карбиды.
Изделия нашедшее место в быту и на производстве
Сталь Р6М5, ее характеристики и применение для ножей. Это довольно распространенный предмет в быту, имеется ряд его производителей с мировым брендом, например, Rapid. В интернете присутствует множество видео с экспериментами, где используются ножи из стали марки Р6М5. Действительно они хорошо перерезают такие вещи: веревки, древесину, соответственно мясо с костями, прочее. Самый яркий эксперимент связан с попыткой разрезать ножом Р6М5 металлическую пластину толщиной в несколько мм, получилось.
Заготовки ножей из стали р6м5 – эта сталь очень популярна в быту
Следует добавить, быстрорежущая сталь Р6М5 не имеет склонности к легкому точению. Поэтому довольно часто владельцы ножей жалуются на невозможность наточить его. Во всяком случае бытовыми точилками этого сделать не получится. Видимо поэтому изделия из Р6М5 редко встречаются именно в быту, их чаще можно увидеть, как подсобный инструмент среди слесарного инвентаря или у заядлых рыбаков, охотников.
Почти в каждом доме можно встретить бытовой электроинструмент. Вспомогательные элементы (оснастка) к нему могут изготавливаться, как раз из быстрорезов.
Сверло Р6М5 используют в производстве бытовых инструментов, предназначенных для выполнения ремонтных работ. Дополнительно, существует мнение, что сверлить закаленное железо лучше маркой Р6М5К5. Кроме того, встречаются такие разновидности сверла:
простые с односторонней заточкой;
корончатые (для гипсокартона);
ступенчатые;
копьевидные для стекла и керамогранита;
по камню, кирпичу, дереву.
Несмотря на выше отмеченный комментарий, сверло по металлу Р6М5 также довольно распространенный инструмент. Из р6м5 делают зенковки, коронки, конические машинные развертки, буры, резцы долбежные, полотна ножовочные.
Видео – Как сделать нож из Р6М5 своими руками
Применение сплава
Положительные характеристики данного сплава помогли найти применение этой стали в домашнем обиходе. Из нее изготавливают ножи. Причем, если изделие будет правильно заточено, то оно сможет резать не только плоть животного, но металлическую тонкую пластину.
Диски из стали Р6М5
Единственным минусом такого изделия является его заточка. Но, если знать все хитрости правильной заточки, то данный инструмент станет очень полезным в быту. Такими изделиями чаще всего пользуются охотники и туристы.
Несмотря на дорогую стоимость, применение сплава для ножей стало очень популярно в быту.
У каждого мужчины в доме имеется электроинструмент, в котором, в виде вспомогательной оснастки к нему, используются сверла из этого типа стали. К разновидностям сверл, которые изготавливаются из этой стали Р5М6 относятся:
- корончатые, которые используются для гипсокартона;
- ступенчатые;
- сверла, предназначенные для камня, дерева или металла.
Из данного материала изготавливают не только сверла и ножи. Из стали Р6М5 делают резцы долбежные, ножовочные полотна, зенковки.
Трудности закалки быстрорежущей стали
Термическая обработка Р6М5 содержит гряду специфик, сопряжённых с характеристиками этой марки, а также большим временем нагревания под закалку. Чтобы достигнуть 1230 градусов по Цельсию (температура закаливания по ГОСТу), тратится рабочего времени на 25 процентов больше, чем для аналогичной марки Р18. Вначале делается отпускной период при 200 и 300 градусах по часу. Далее обработка выполняется в 3 этапа:
- 690 градусов -3 минуты;
- 860 – также 3 минуты;
- 1230 – 1,5 минуты.
Затем сталь остужают. В дальнейшем обрабатывании используют троекратный отпускной период при 560 градусов по 1.5 часа. В периодах отпуска сплав дополняют легирующими добавками, которые образуют карбиды, что увеличивает прочность конечного металла. Предшествующий отжиг стали содействует избавлению от высокой хрупкости при высоком показателе прочности.
Термическая обработка стали Р6М5
Термическая обработка сплава Р6М5 имеет ряд тонкостей, которые относятся к свойствам ее. Дело в том, что она способна во время нагревания к обезуглероживанию. Чтобы этого не произошло, ее обычно нагревают с помощью медленного прогревания.
Закалка
Быстрорежущая сталь Р6М5 нагревается до 1230 градусов. Во время нагревания, работники сталелитейного завода внимательно следят за процессом. При первом прогреве температура поднимается до двухсот градусов и нагрев прекращается на час, затем производится еще один дополнительный нагрев до тридцати градусов. И снова отпуск на час. После этого, ее продолжают нагревать до 690 градусов и снова останавливают на час. И последние два нагрева доводят до температуры 860 и 1230 соответственно.
Это очень сложная процедура накаливания. Благодаря такой закалке сплав приобретает свойства, соответствующие ему, но и себестоимость его, кончено же, увеличивается.
После того, как закончится нагрев до 1230 градусов, ее охлаждают, используя селитру, воздух и масло. Затем, температура опускается до 560 градусов. Данная температура выдерживается в течении полутора часов. В это время к стали добавляют различные легирующие элементы, которые улучшают его свойства. А также они придают ему соответствующую твердость.
Перед началом такого длительного прогрева сплав металла отжигают. Это делается для того, чтобы уменьшить хрупкость будущих изделий, сохранив параметры прочности на должном уровне.
Для улучшения характеристики свойств данного сплава, для того, чтобы они обладали хорошей износостойкостью, устойчивостью от коррозии, высокой твердостью используют азотирование. Эта обработка металла проводиться в газовой среде, которая состоит из 80 процентов азота и аммиака двадцати процентов. Время, которое занимает данная процедура, около сорока минут. Температура нагревания будет колебаться от 550 градусов до 6600. Такая закалка позволит сформировать сплаву менее хрупкий слой поверхности.
Такой сплав могут дополнять еще одним элементом, а именно цинком. Оцинкование происходит в газовой или жидкой среде, которая содержит большое количество цинка. Температура нагревания в ней соответствует 5600 градусам. А время составляет около тридцати минут.
Покупка и продажа быстрореза
Вы нуждаетесь в надежном поставщике качественной быстрорежущей стали? Свои услуги предлагает , работающая в Люберцах. Мы предлагаем сотрудничество на самых выгодных условиях.
Наши услуги
Быстрорежущие стали нашли самое широкое применение в производстве режущих инструментов. Если вы ищете, где купить быстрорез Р6М5 Р18 и др., может предложить широкий ассортимент металлопроката данного типа. В нашем ассортименте представлены следующие марки:
- Р18 — универсальный вариант, подходящий для изготовления режущего инструмента различных типов;
- Р6М5 — марка, безупречно подходящая для производства резьбонарезного инструмента;
- Р6М5К5 — лучший выбор, если требуется изготовить черновые и получерновые инструменты;
- прочие марки (Р9К5, Р6М5Ф3, Р18Ф2, Р18Ф2К8М, Р9К5, Р9М4К8, Р12Ф2К8М3 и т.д.);
- инструментальные стали следующих марок:(9ХС, ХВГ, 95Х18, Х12МФ, Х12М, Х12Ф1, 4Х5МФС,
- 3Х2В8Ф, 5ХНМ, 3Х3М3Ф, 4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС, (ДИ22), 6ХВ2С, 5ХВ2С, Х6ВФ) и т.п.
Металлопрокат поставляется в виде:
- листов;
- полос;
- кругов;
- квадратов.
Продажа быстрорежущих сталей — не единственное направление нашей деятельности. В сферу также входит:
- закупка стали. Обратившись к нам, вы можете продать быстрорез Р6М5 Р18 и др., а также инструментальные стали различных марок;
- химический анализ состава металлов и сплавов. Наши специалисты осуществляют выезд в пределах Москвы и ближайшего Подмосковья. Для выполнения анализа используется современный портативный XRF анализатор DELTA (OLYMPUS), что дает возможность получить наиболее точную информацию о составе образцов.
Почему именно ООО «ЦИРКОН»?
ООО «ЦИРКОН» ведет свою деятельность на рынке быстрорежущих сталей с 2009 года. За время работы компания великолепно зарекомендовала себя в качестве добросовестного поставщиками, который может предложить клиентам ряд важных преимуществ:
- высокое качество металлопроката. Быстрорез в обязательном порядке проходит строгий контроль качества. Он соответствует требованиям ГОСТу 19265-73 и ТУ;
- оптимальные цены. Наша компания имеет возможность осуществлять поставки с баз Государственного резерва, благодаря чему стоимость металлопроката максимально выгодная. Для постоянных поставщиков действуют особые условия и специальные предложения;
- крупный склад. Прокат реализуется со склада, расположенного в Люберцах. ООО «ЦИРКОН» может гарантировать его наличие и оперативное ежедневное обновление на сайте списка складских остатков.
Обратившись к нам, вы приобретете исполнительного поставщика, который никогда не подведет!
Характеристики быстрорежущих сталей
Горячая твердость
При нормальной температуре твердость углеродистой стали даже несколько выше твердости быстрорежущей стали. Однако в процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла. При этом до 80 % выделившегося тепла уходит на разогрев инструмента. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость.
После нагрева до 200 °C твердость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали.
Красностойкость
Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. То есть насколько длительное время закаленная и отпущенная сталь будет сопротивляться разупрочнению при разогреве.
Существует несколько характеристик красностойкости. Приведем две из них.
Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени.
Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижения горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной, так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой. Опытами установлено, что режущие свойства теряются при твердости 50 HRC при температуре резания, что соответствует примерно 58 HRC при комнатной. Отсюда красностойкость характеризуется температурой отпуска, при которой за 4 часа твердость снижается до 58 HRC (обозначение K4р58). Характеристики теплостойкости углеродистых и красностойкости быстрорежущих инструментальных сталей
| Марка стали | Температура отпуска, °C | Время выдержки, час | Твердость, HRCэ |
| У7, У8, У10, У12 | 150—160 | 1 | 63 |
| Р9 | 580 | 4 | |
| У7, У8, У10, У12 | 200—220 | 1 | 59 |
| Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18 | 620—630 | 4 |
Сопротивление разрушению
Кроме «горячих» свойств, от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразумевается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (более 60 HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому механизму. Прочность таких высокотвердых материалов обычно определяют как сопротивление разрушению при изгибе призматических, не надрезанных образцов, при статическом (медленном) и динамическом (быстром) нагружении. Чем выше прочность, тем большее усилие может выдержать рабочая часть инструмента, тем большую подачу и глубину резания можно применить, и это увеличивает производительность процесса резания.
Химический состав быстрорежущих сталей
Химический состав некоторых быстрорежущих сталей
| Марка стали | C | Cr | W | Mo | V | Co |
| Р0М2Ф3 | 1,10—1,25 | 3,8—4,6 | — | 2,3—2,9 | 2,6—3,3 | — |
| Р6М5 | 0,82—0,90 | 3,8—4,4 | 5,5—6,5 | 4,8—5,3 | 1,7—2,1 | < 0,50 |
| Р6М5Ф2К8 | 0,95—1,05 | 3,8—4,4 | 5,5—6,6 | 4,6—5,2 | 1,8—2,4 | 7,5—8,5 |
| Р9 | 0,85—0,95 | 3,8—4,4 | 8,5—10,0 | < 1,0 | 2,0—2,6 | — |
| Р18 | 0,73—0,83 | 3,8—4,4 | 17,0—18,5 | < 1,0 | 1,0—1,4 | < 0,50 |
Нарушение технологии термообработки
Снижение количества углерода на поверхности заготовки может быть следствием плохой расскисленности соляной ванны, а также перегрева при аустенизации. Превышение температуры ведет к оплавлению границ зерна. Также обработанная деталь может иметь трещины. Такое явление возникает из-за быстрого нагрева металла. Еще одна причина – ускоренное охлаждение. Низкое значение твердости может быть следствием недостаточного легирования структуры мартенсита, нарушением температурного режима при отпуске, при котором остается остаточный аустенит. Еще один возможный дефект заготовки – нафталинистый излом.
Как изготовить нож из рапида своими руками
Стали марок: Р10, Р12, Р14, Р18 и семейство Р6М5 великолепно подходят для создания режущих элементов. Хрупкость пильных полотен, несколько преувеличена.
Не следует изготавливать слишком длинные клинки и ковырять ими канализационные люки. Проблем с ножом в будущем использовании не возникнет.
Рапидный сплав довольно вынослив к нагрузкам, предназначен к длительным нагрузкам. Правильное изготовление клинка гарантирует все доступные его качества. Дадим краткую инструкцию по изготовлению клинка своими руками из ходовой стали марки Р6М5.
Самодельный нож из быстрореза.
Требуемые материалы и инструменты
Сплав довольно стоек к механическим воздействиям. Сложности при изготовлении возникнут однозначно, бояться их не подобает русскому мастеру. Материалы потребуются:
- деревянный брусок и эпоксидный клей (для рукояти);
- кусочек латуни, бронзы либо меди;
- пропиточный лак, масло.
Полотно ножовки марки стали Р6М5 – заготовка. Защитные очки и перчатки, работа предстоит пыльная и трудоёмкая. Инструментарий следующего типа:
- УШМ «болгарка», набор дисков различного назначения;
- тиски, молоток, лобзик, напильники, плоскогубцы;
- точильный станок, круги к нему с различным зерном;
- надфиль, дрель и набор свёрл;
- маркер, наждачная бумага, струбцина;
- ёмкость с водой.
Рукоять всадного типа подойдёт идеально. Выбор остановить стоит на ней.
Изготовление основного профиля
Шаблоном пользоваться не следует, чертёж маркером выполнить лучше на самом полотне. Специфические качества стали, позволят делать надрезы в соответствии с изображением. А плоскогубцами обламывать по резу, кусочки стали. Чертёж выполняется вместе с хвостовиком.
По окончании процесса получим грубую, черновую заготовку клинка. На точильном станке дорабатываем деталь. Убираем лишний металл, стачивая на круге с крупным зерном. Проточки на хвостовике помогут лучшему склеиванию с деревом.
Скосы и шлифовка клинка
Размечаем симметричные скосы, процесс довольно ответственный, отнестись стоит с аккуратностью. Перегрев стараемся не допускать, окунаем периодически клинок в воду. Для выведения чётких спусков поможет специальное приспособление.
Шлифовка клинка для ножа.
Круг точильного станка необходимо сменить, ставится самое мелкое зерно. Убедившись в симметрии спусков, допустимо произвести первичную заточку заготовки. Заключительная шлифовка производится вручную, с помощью наждачной бумаги.
Попутно изготавливаем больстер, подходящий по размерам кусочек латуни, размечаем под клинок. В соответствии с разметкой необходимо просверлить небольшие отверстия. Затем их расширить при помощи надфиля для вставки клинка.
Изготовление рукояти
Пильную заготовку, обязательно необходимо обернуть скотчем, для продолжения безопасной работы. Деревянный брусок следует разметить и в соответствии с хвостовиком насверлить в нём отверстия. Произвести примерку вместе с больстером.
Сидит идеально? Идём дальше:
- Можно приступать к склеиванию деталей. Эпоксидку рекомендуют смешивать с деревянной стружкой. Залив в отверстие будущей рукояти клей, вставляем больстер и клинок. Укрепляем конструкцию в струбцину. Оставляем на сутки засохнуть клею.
- Высохнув, освобождаем заготовку. Размечаем будущую рукоять и снимаем лишнее лобзиком. Черновой вариант рукояти готов.
- Доводим до анатомической или другой формы с помощью наждачной бумаги. Самым мелким зерном обрабатываем в заключение.
Пропитываем рукоять маслом или специальной жидкостью. Это придаст изделию водоотталкивающие качества и меньшую подверженность гниению. Остаётся заточить клинок по всем правилам.
Цена на сталь Р6М5
Стоимость Р6М5 довольно высока. Так, в Москве, круг с толщиной 2 мм стоит 1350 рублей за килограмм, а толщиной в 16 мм, его цена составит 600 рублей за килограмм. Для сравнения, обычная углеродистая стал стоит в пределах 20 — 40 рублей за килограмм.
Именно высокая стоимость быстрореза подталкивает предприятия, которые используют его в работе собирать его отходы и сдавать в соответствующие организации. Затем, Р6М5 отправляют на переплавку и изготавливают новый инструмент.
Немного истории
Своим происхождением сталь Р6М5 обязана очередной промышленной революции, происходившей в Британии. В середине XIX века остро встал вопрос обработки сталей и сплавов. Существующий на то время режущий инструмент быстро разогревался и качество обработки сводилось к нулю. В результате исследований, проведенных английским ученым-сталеваром Р. Мюшшетом, была опробована сталь, содержащая в своем химическом составе — углерод, вольфрам, марганец и другие легирующие добавки.
Почти через полвека, американские металлурги создали сталь, которая стала прообразом современного быстрореза Р18. Примерно в то же время и сформировалась рецептура стали Р6М5.
Надо сказать, что появление быстрореза, послужило основанием для существенного роста производительности в металлообработке.
Рейтинг: 5/5 – 4 голосов
Стоимость металла в продукции
Купить Р6М5 в готовых изделиях несложно, однако стоимость сплава достаточно высока. Приведем небольшой прайс-лист изделий из стали этой марки. Так круг инструментальный, в зависимости от толщины: 2, 5 или 16 мм, стоит 1350, 1200, 600 рублей за килограмм, соответственно. Стоимость полосы инструментальной чуть ниже и составляет 620 рублей за килограмм.
Несомненно, цены на металл марки Р6М5 в продукции могут варьироваться, поэтому приведенные цифры стоит воспринимать относительно, только, чтобы определить уровень стоимости сплава. С другой стороны, высокие расценки на быстрорез, делают металл достаточно популярным при сбыте металлолома (см. лом быстрореза). Стоимость вторичной быстрорежущей стали существенно превосходит аналоги обычных марок металла. Альтернативно, изделия из сплава Р6М5, отслужившие свой эксплуатационный ресурс, могут использоваться как деловой лом, с более высокой стоимостью.
Сталь Р6М5 – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали – Р6М5
Стандарт – ГОСТ 19256
В марке стали Р6М5
первая буква
Р
означает, что сталь быстрорежущая. Следующая за буквой цифра
6
– указывает среднюю массовую долю вольфрама (6%),
М5
– указывает содержание молибдена в стали примерно 5%. Сталь легированная, быстрорежущая.
Быстрорежущая сталь Р6М5 применяется для изготовления всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей, предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками.
| Массовая доля основных химических элементов, % | ||||||
| C – углерода | Si – кремния | Mn – марганца | Cr – хрома | W – вольфрама | Mo – молибдена | V – ванадия |
| 0,82-0,90 | 0,20-0,50 | 0,20-0,50 | 3,80-4,40 | 5,50-6,50 | 4,80-5,30 | 1,70-2,10 |
| Температура критических точек, °С | |||
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
| 815 | 880 | 730 | 790 |
| Технологические свойства | |
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1160, конца 850. Охлаждение замедленное в колодце. |
| Свариваемость | Не применяется для сварных конструкций. |
| Обрабатываемость резанием | В отожженном состоянии при HB 255: Kv твердый сплав = 0,8 Kv быстрорежущая сталь = 0,6 |
| Флокеночувств. | Не чувствительна |
| Шлифуемость | Хорошая |
Наиболее распространенные марки быстрорежущей стали
Быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265-73) делится на сплавы нормальной и повышенной теплостойкости. Первая группа включает такие марки, как Р18, Р6М5. Твердость их достигает 63 HRC. Основное их предназначение – обработка чугунов, медных, алюминиевых сплавов. Более высокой теплостойкостью обладают вольфрамовые стали. Их применяют для изготовления сверл, фрез, резцов. Сталь Р6М5, которая содержит молибден, немного уступает в режущих свойствах, однако она существенно дешевле. К тому же пластичность ее несколько выше, а склонность к образованию трещин не столь высока. Более теплостойкие стали имеют в составе ванадий и кобальт (10Р6М5, Р9Ф5). Их твердость досягает 66 HRC. Используются они для обработки более прочных конструкционных сталей, жаропрочных сплавов, при изготовлении чистового инструмента. Характерно, что данные марки имеют более высокую износостойкость (благодаря наличию в составе ванадия). В последнее время все чаще применяется метод порошковой металлургии. Такие инструменты имеют более высокие режущие свойства.
Резцы токарные подрезные прямые из быстрорежущей стали (Р18) ТУ 2-035-491-76
| Резец токарный подрезной прямой 6х6х50 | 430 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 6х6х80 | 450 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 8х8х50 | 410 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 8х8х80 | 430 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 8х8х100 | 460 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 10х10х60 | 390 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 10х10х100 | 450 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 10х10х120 | 480 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 12х12х70 | 470 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 12х12х100 | 630 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 12х12х120 | 690 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 16х16х80 | 820 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 16х16х100 | 1020 руб. Купить |
| Резец токарный подрезной прямой 16х16х150 | 1680 руб. Купить |
Влияние легированных элементов на свойства стали
Высокую теплостойкость быстрорежущих марок стали обеспечивают вольфрам, молибден. На их основе образовываются карбиды, которые частично переходят в твердый раствор. После термообработки обеспечивается структура мартенсита. Вольфрам, молибден, а также ванадий замедляют его распад. Именно это обеспечивает необходимую красностойкость. Продолжительное время использовалась быстрорежущая сталь, легированная только вольфрамом. Однако из-за дефицитности данного металла его начали частично заменять молибденом. Этот элемент также положительно влияет на склонность вольфрамовых марок стали к карбидной неоднородности. Наиболее твердый карбид образовывает ванадий. Однако при этом содержание углерода должно быть достаточным для большего насыщения твердого раствора. Чем больше вводится ванадия, тем больше должно быть углерода в составе сплава. Основная задача хрома – придание стали высокой прокаливаемости. Красностойкость также повышает и кобальт.
Быстрорежущая сталь (твердость при легировании данным элементом повышается до 70 HRC) в данном случае будет иметь пониженную прочность. Стоит отметить, что введение хрома широко не применяется из-за большой стоимости элемента.
Маркировка стали
Быстрорежущая сталь маркируется буквой Р, которая ставится впереди. Основными легирующими элементами являются вольфрам, хром. Также дополнительно вводят такие элементы, как ванадий, молибден. Цифра после буквы Р указывает процентное содержание вольфрама в стали. Как правило, в состав быстрорежущей стали входит около 4% хрома. Данный элемент в маркировке не указывается. Если цифры стоят перед буквой Р, то они указывают на процентное содержание углерода (например, сталь 11Р3АМ3Ф2 содержит 1,1% углерода). В основном стали данной группы являются высоколегированными.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ НОЖЕЙ (КРОМЕ СТАЛИ):
Кобальт-Стеллит 6К. Это гибкий материал с очень высокой износостойкостью, чаще всего устойчив к коррозии. Стеллит 6К — это сплав кобальта. Дэвид Бойе (David Boye) использует кобальт для изготовления ножей подводника. Титан. Новейшие титановые сплавы могут обладать твердостью до 50 единиц, и это позволяет использовать их для изготовления режущих деталей. Титан потрясающе устойчив к коррозии, а также не намагничивается. Широко используется в дорогих ножах для подводников благодаря тому, что военные морские десантники использует его для работы с минами, детонирующими при приближении металла. Также титан используется в ножах выживания. Тигрис (Tygrys) производит ножи со стальной сердцевиной, закрытой слоями титана. Керамика. Лезвие на некоторых ножах действительно делают керамическими. Чаще всего эти клинки очень хрупкие и не могут быть заточены самостоятельно. Однако, они хорошо держат заводскую заточку. Такие ножи делают компании Бёкер (Boker) и Куошира (Kyocera). Кевин МакКланг (Kevin McClung) недавно выпустил композитный нож с использованием керамики — гораздо более прочный, чем другие керамические ножи, и вполне подходящий для большинства обычных работ, а также возможный к заточке в домашних условиях, и при этом неплохо держит заточку.
Сталь Р6М5К5 – компания Владресурс
| Марка : | Р6М5К5 |
| Классификация : | Сталь инструментальная быстрорежущая |
| Дополнение: | Сталь имеет повышенную склонность к обезуглероживанию, хорошую вязкость, повышенное сопротивление износу, хорошую шлифуемость Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных. |
Химический состав в % материала Р6М5К5
ГОСТ 19265 – 73
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Mo | W | V | Co | Cu |
| 0.86 – 0.94 | 0.2 – 0.5 | 0.2 – 0.5 | до 0.6 | до 0.03 | до 0.03 | 3.8 – 4.3 | 4.8 – 5.3 | 5.7 – 6.7 | 1.7 – 2.1 | 4.7 – 5.2 | до 0.25 |
Температура критических точек материала Р6М5К5.
| Ac1 = 840 , Ac3(Acm) = 875 , Ar3(Arcm) = 805 , Ar1 = 765 |
Механические свойства при Т=20oС материала Р6М5К5 .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| – | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
| 850 | 510 | 12 | 14 | 180 | Состояние поставки |
| Твердость Р6М5К5 после отжига , ГОСТ 19265-73 | HB 10 -1 = 269 МПа |
Физические свойства материала Р6М5К5 .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.2 | 8200 | 458 | |||
| 100 | 27 | |||||
| 200 | 28 | |||||
| 300 | 29 | |||||
| 400 | 30 | |||||
| 500 | 32 | |||||
| 600 | 36 | |||||
| 700 | 34 | |||||
| 800 | ||||||
| 900 | 29 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Зарубежные аналоги материала Р6М5К5
Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги
| США | Германия | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Италия | Испания | Китай | Швеция | Болгария | Венгрия | Польша | Чехия | Австрия | Юж.Корея | ||||||||||||||||
| – | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | EN | UNI | UNE | GB | SS | BDS | MSZ | PN | CSN | ONORM | KS | ||||||||||||||||
|
Виды HSS-сталей
HSS-стали бывают трех категорий:
- вольфрамовые (Т1-Т15);
- молибденовые (М1-М36);
- высоколегированные (М41-М62).
Чаще всего применяют марку Т1 и сплав с добавлением кобальта и ванадия Т15. Сталь Т15 используют для производства инструмента, который нужен для работы при высоких температурах и повышенном износе.
Вольфрамовые стали
Не самая популярная разновидность. Связано это с тем, что вольфрам встречается достаточно редко и стоит дорого. Самые распространенные марки вольфрамовой стали Т1 и Т15. Второй содержит кобальт и ванадий, поэтому подходят для выпуска принадлежностей, к которым выдвигаются повышенные требования прочности и устойчивости к высоким температурам.
Молибденовые HSS-сверла
Основной легирующий компонент сталей этой группы — молибден. Также в разных количествах могут содержаться:
- вольфрам,
- кобальт;
- ванадий;
- углерод;
- и иные компоненты.
Самое широкое распространение получили HSS-сверла, изготовленные из следующих типов молибденовых быстрорежущих сталей.
- M1. Из стали данной марки (8 % молибдена) производят инструменты общего назначения. Такие HSS-сверла отличаются высокими гибкостью и стойкостью к ударным нагрузкам. Красностойкость ниже, чем у аналогов.
- M2 (отечественный аналог — Р6М5). Это самый распространенный материал для производства HSS-сверл. Сплав содержит 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Обладает сбалансированными прочностью, твердостью и теплостойкостью.
- M3 (отечественный аналог — Р6М5Ф3). Этот сплав также содержит 3 % ванадия. HSS-сверла из такой стали отличаются более низкой абразивной изнашиваемостью.
- M7. Основные легирующие компоненты — молибден (8,75 %), ванадий (2 %) и вольфрам (1,75 %). Сверла, изготовленные из этой HSS-стали, применяют для сверления твердых и толстолистовых металлов.
- M35 (отечественный аналог — Р6М5К5). Кроме вольфрама молибдена и ванадия данный сплав содержит кобальт (5 %), а также в небольших количествах марганец, кремний и никель. Преимущества этого материала — хорошая вязкость, отличная шлифуемость, тепло- и износостойкость. HSS-сверла, изготовленные из данного сплава, применяют при обработке заготовок из улучшенных легированных и нержавеющих сталей в условиях повышенного разогрева режущей кромки.
Высоколегированные HSS-сверла
Для производства высоколегированных HSS-сверл (обладающих высокой ударной вязкостью и эксплуатируемых в холодных условиях), используют сплавы молибденовой группы, которые подвергают специальной термической обработке.
- M47 (отечественный аналог — Р2АМ9К5). В больших количествах содержит молибден (9 %) и кобальт (4,7–5,2 %). Сплав имеет повышенную склонность к обезуглероживанию и перегреву при закалке. Шлифуемость — низкая. HSS-сверла из этого сплава применяют для обработки заготовок из улучшенных легированных и нержавеющих сталей.
- M42. Содержит большое количество кобальта и молибдена (8 и 9,5 %, соответственно). HSS-сверла, изготовленные из этого сплава, отличаются повышенными красностойкостью и устойчивостью к истиранию. Такие инструменты применяют при обработке вязких и сложных металлов.
Это интересно: Устройство, принцип работы и схема сварочного инвертора. Виды и классификации
Особенности
Сталь марки Р6М5 и Р18 применяют не только при изготовлении ножей, но и в производстве кранов, свёрл, промышленных режущих инструментов. Их выделяет способность сохранять твёрдость и остроту при воздействии высоких температур, значительных ударных нагрузках. Такими характеристиками сталь наделает высокое содержание углерода и вольфрама в составе.
Термическая обработка
Для придания ножам из Р18 и Р6М5 повышенной прочности и износостойкости, металл подвергается соответствующей термической обработке. Она проходит в 2 этапа:
- Закаливание – нагревание до температуры 1200-1300С. Во избежание образования трещин, осуществляется постепенно. Сначала металл нагревают до температуры 400-500С, после – до температуры 800-850С. При максимальном нагреве заготовка подвергается термообработке ограниченное время (на каждый миллиметр толщины 10-15 секунд). Во время закаливания карбид разлагается, сплав насыщается вольфрамом и углеродом.
- Отпуск – проводят при температуре 550-560С. Осуществляется в 2-3 этапа, каждый длительностью не менее часа. При этом повышаются прочностные характеристики металла.
Нагрев стали проводят в специальных соляных ваннах, которые состоят из хлорида бария (78%) и натрия хлора (22%). Фтористый магний применяют для раскисления раствора.
Производство режущего инструмента
После термической обработки стали начинается производство режущих инструментов. Для этого заготовки, которые предварительно проверяют на соответствие требованиям ГОСТа, направляют на шлифовку. Изделия из стали Р18 легче шлифуются, но и меньший период времени сохраняют остроту. Ножи из сплава Р6М5 возможно заточить только при наличии профессиональных инструментов и навыков, но качество заточки у них значительно лучше. На производстве для шлифовки заготовок из стали Р18 и Р6М5 применяют специализированные станки.
Нож Гриф сталь Р18, рукоять береста.
Использование при резании
Ножи из стали Р18 и Р6М5 являются быстрорезами, они универсальны в применении. Металл отлично показывает себя при нагревании и механических нагрузках. Он не теряет прочности, не деформируется. Производители ножей из данных марок стали проводили эксперименты, в ходе которых успешно справлялись не только с нарезкой различных продуктов питания (мясо, кости, хрящи), но и разрезании древесины, и даже металлических пластин толщиной в несколько миллиметров!
Отжиг
Как правило, производство такого сплава классическое и применятся для всех быстрорежущих сталей. Однако следует учитывать, что для того, чтобы вольфрамомолибденовый сплав был действительно прочным, твердым и износостойким, его необходимо подвергнуть отжигу.
Если другие марки, например, Ст45, теряют свои свойства прочности при отжиге, то быстрорежущие, наоборот, улучшаются и становятся крепче и твердее. Именно поэтому Р6М5 перед закалкой отжигают. Как это происходит?
Прокат (например, полотно «сталь Р6М5») толщиной около 22 мм в специальной печи нагревают до температуры 870 °С, затем остужают до 800 °С, а затем снова нагревают. Таких циклов может быть около 10.
Кроме того, после пятого необходимо плавно снижать температуру. Например, нагрев снова но до 850 °С охладить до 780 °С. И так до тех пор, пока не дойдет до отметки 600 °С.
Такой сложный процесс отжига объясняется наличием зерен аустенита в легированных сплавах, что является крайне нежелательным. Нагрев и охлаждение позволяет максимально растворить легирующие элементы, но при этом аустенит не будет расти.
Если не выдержать температурный режим и произвести отжиг при температуре более 900 °С, то в сплаве образуется повышенное количество аустенита и твердость понизится. Охлаждение же рекомендуется проводить при помощи масляных ванн, это убережет вольфрамомолибденовый сплав от трещин и надколов.
Характеристики стали
К главным свойствам данной марки стали относят повышенную вязкость, хорошую износостойкость и приемлемые показатели шлифуемости. Обладает повышенной склонностью к обезуглероживанию. Это позволяет применять данный металл для всех видов режущего инструмента, заточенного под обработку легированных углеродистых конструкционных изделий, в частности, дробеструйной обработки.
Вольфрамово-молибденовая серия сохраняет свои свойства при высоких температурах. Прочность на изгиб составляет 4700 мегапаскалей. Превосходство в термопластичности и ударной вязкости составляет порядка 50 процентов.
Еще одним неоспоримым достоинством данной марки является умение держать заточку. Для этого лучше использовать быстрорез. Прекрасные показатели по ударным нагрузкам делают ее актуальной в плане применения для создания сверл, развертки и кранов.
Расшифровка — что обозначают символы маркировки?
Каков же смысл аббревиатуры Р6М5 – расшифровки стали по буквам? Такие обозначения оказались наследием советских времен.
Буква «Р» — это обозначение быстрорежущих сталей. Слово взято из транскрипции английского «rapid»», переводящегося, как «быстрый».
Цифра за буквой «Р» обозначает процентное содержание в сплаве вольфрама. Для описываемой марки оно колеблется в районе 6% с небольшими отклонениями.
Далее идет буква «М», обозначающая присутствие в сплаве молибдена. Параметр, стоящий рядом – доля присутствия вещества в составе.
Кроме Mo, быстрорежущие стали могут содержать в своей маркировке такие обозначения: «К» — кобальт, «Ф» — ванадий, «Т» — титан, «Ц» — цирконий.
Анализируя далее аббревиатуру Р6М5, расшифровка стали может включать дополнительные буквы. Если металл получили путем электрошлакового переплава, появляется номенклатура «Ш» (Р6М5-Ш). С внедрением новых технологий Р6М5 расшифровка стала встречаться и в такой интерпретации, Р6АМ5. Это означает легирование азотом, которое происходит на этапе охлаждения сплава после разогрева его до температуры закаливания (подробнее ниже). Такую сталь используют при изготовлении фрезерных кругов.
Сверло японской фирмы Nachi из стали HSS
Импортные аналоги быстрорезов маркируют, как HSS, что означает High Speed Steel, в буквальном переводе, это высокоскоростная сталь, а аналоги Р6М5 это стали:
1.3343 (Германия DIN);
S600/S601 (стандарт Д-016);
М2 (США ПО стандарты AISI/ASTM).
Аналоги
Российская марка стали Р6М5 имеет аналоги в самых разных странах. Все они имеют маркировку HSS, что расшифровывается как – High Speed Steel. А в переводе это означает – высокоскоростная сталь. Отечественными аналогами являются: Р12, Р10К5Ф5, Р18.
Но в этих сплавах высокий процент содержания вольфрама, что увеличивает их стоимость на рынке. Зарубежные аналоги по цене сопоставимы со сталью Р6М5. Вот несколько примеров маркировок в разных странах:
- Японская – SKH51;
- Американская – T11302, M2;
- Английская – 3343, BM2;
- Французская – HS6-5-2, HS6-5-2HC, X85WMoCrV6-5-4, Z85WDCV;
- Немецкие – HS6-5-2, S6-5-2, S6-5-2S, SC6-5-2;
- Польская – SW7M;
- Китай – W6Mo5Cr4V2;
- Итальянская — HS6-5-2, X82WMoV6-5.
Улучшение характеристик изделий
К инструментам, изготовленным из быстрорезов, предъявляются высокие требования и, чтобы они обладали ими в полной мере, их поверхность подвергается обработке. Для этого применяются различные способы, в числе которых:
- Поверхностный слой детали подвергается азотированию. Проводиться подобная обработка может в газообразной среде, состоящей либо на 80% из азота и на 20% из аммиака, либо из 100% аммиака. Процесс проходит 10-40 минут при температуре 550 – 6600 градусов. Такая операция позволяет сделать верхний слой менее хрупким.
- Поверхность насыщают углеродом и азотом – так называемое цианирование, которое происходит за счет погружения детали в расплав цианида натрия. В зависимости от конечного назначения детали цианирование проходит под разной температурой. Чем дольше время и выше температура, тем толще получается слой.
- Сульфидирование – выполняется в жидком расплаве сульфида с добавлением серы. Данный процесс проводится от 45 минут до 3-ёх часов при температуре от 450 до 5600 градусов Цельсия
Все вышеперечисленные процедуры выполняются уже с готовым инструментом: режущая часть заточена, поверхность отшлифована и закалена.
Нож из быстрорежущей стали.
Средний отпуск
Средний отпуск проводится при температурах 350–400 °С. При этом из мартенсита выделяется весь избыточный углерод с образованием цементитных частиц. Тетрагональность (степень тетрагональности) решетки железа уменьшается, она становится кубической. В результате вместо мартенсита остается феррит. Такая феррито-цементитная смесь называется трооститом отпуска, а процесс, приводящий к таким изменениям, среднетемпературным отпуском. При среднем отпуске снижается плотность дислокаций и уменьшаются внутренние напряжения в стали.
Средний отпуск применяется при термообработке упругих деталей: рессор, пружин и др.
Химический состав
Химсостав Р6М5 включает, помимо перечисленных выше углерода и молибдена, следующие компоненты:
- углерод (С) 0,82 – 0,90 %;
- марганец (Mn) 0,20 – 0,50 %;
- хром (Cr) 3,8 – 4,4 %;
- кремний (Si) 0,20 – 0,50 %;
- молибден (Мо) 4,8 – 5,3 %;
- ванадий (V) 1,7 – 2,1 %;
- кобальт (Со) 0,5 %;
- никель (Ni) 0,4 %;
- фосфор (Р) 0,03 %;
- сера (S) 0,025 %;
- вольфрам (W) 5,5 – 6,5%.
Сплав с добавками кобальта, применяют ещё с начала двадцатого века. Из него выпускают приборы для резки кислотостойких, устойчивым к большим температурам металлов. Обработка подобных металлов приборами из иной марки требуют дополнительных затрат. Эта сталь характеризуется высокой твёрдостью и термостойкостью.
Основные характеристики
Базовые параметры стали такой марки – это: высокая вязкость, прекрасная износостойкость, неплохой уровень шлифуемости. Эта марка используется при выпуске многих типов лезвий и режущего оборудования для работы с конструкционными прочными сталями.
Нож с клинком из стали Р6М5.
Сплав вольфрамово-молибденового типа — второе название этой марки, которая может удерживать характерные ей качества даже при экстремальных температурных перепадах. Более того, её крепость на изгиб доходит до 4700 МПа. Сочетание её с ударной вязкостью даёт ей ощутимое превосходство над многими собратьями.
