Твердость стали р6м5 по роквеллу

Быстрорежущая сталь Р6М5 и её характеристики

Сталь Р6М5, иногда ее называют быстрорез (быстрорежущая) или самокал, относится к разряду инструментальных сталей. Наличие в этой стали легирующих элементов, а расшифровка Р6М5, говорит о том что в ее массовом объеме содержится порядка 6% вольфрама и 5% молибдена. Кстати, буква Р, показывает, что эта сталь относится к быстрорежущим. Существуют импортные аналоги — М2 ( США AISI/ASTM). Маркировка импортных сталей начинается с аббревиатуры HSS, ее расшифровка звучит так — высокоскоростная сталь.

Нормативная база

Производители стали Р6М5 должны руководствоваться рядом ГОСТ и ТУ, которые определяют сортамент выпускаемых изделий, химический состав, порядок контроля и приемки готовой продукции. Вся сталь, которая поступает на внутренний рынок из-за рубежа, должна соответствовать их требованиям.

Один из основополагающих документов это ГОСТ 19265-73. Именно в нем определены базовые требования к этой стали.

Характеристика Р6М5

Среди ключевых свойств Р6М5 можно назвать:

• склонность к обезуглероживанию;

• стойкость к износу;

• высокую вязкость.

Ко всему прочему, она хорошо обрабатывается на шлифовальном оборудовании.

Все, вышеперечисленные характеристики, позволяют использовать ее при производстве инструментальной продукции самого широкого применения, который может быть использован для работы с конструкционными, в том числе и легированными сталями.

Чаще всего Р6М5 применяют при производстве протяжек, прошивок, токарных резцов, фрез и пр.

Иногда Р6М5 называют вольфрамомолибденовой сталью. Она в состоянии сохранять свои свойства даже при работе в условиях высоких температур. В качестве примера можно сказать что после проведения термической обработки ее твердость остается неизменной.

Перечисленные характеристики предопределили ее использование как стали, применяемой для работы в условиях высоких температур.

Еще одно качество стали Р6М5 — это то, что она хорошо держит заточку. Ко всему прочему, эта сталь хорошо выдерживает нагрузки ударного действия. Это позволяет ее использование в качестве сверл, разверток и другой инструментальной продукции.

Тонкости термической обработки

Термическая обработка Р6М5 имеет ряд технологических тонкостей. Они связаны со свойством этой стали к обезуглероживанию и временем необходимым для нагрева до температуры закалки. Она составляет 1230 градусов Цельсия и в процессе нагрева делают отпуск по достижении 200 и 30 градусов, время на эти промежуточные операции составляет один час. Далее, нагрев останавливают на уровне 690, 860 и 1230 градусов. Первые две остановки длятся по три минуты, последние девяносто секунд.

Довольно сложный процесс закаливания не может не отразиться на цене сплава и характеристиках материала.

По достижении заданной температуры в 1230 градусов, Р6М5 охлаждают с применением селитры, масла и воздуха. После этого, производят отпуск на уровне температуры в 560 градусов. Время выдержки составляет полтора часа. В точках отпуска, в сплав добавляют легирующие добавки, которые и и придают изделию необходимую твердость.

Перед началом всех видов термической обработки, сталь необходимо отжечь. Эта операция обеспечивает снижение хрупкости, но при этом сохраняя его прочностные параметры.

Применение Р6М5 в производстве и быту

Р6М5 часто применяют для производства ножей, причем как в серийном производстве, так и в быту. Надо отметить, что правильно заточенный нож справляется практически любым материалом, в интернете можно найти видео где видно как нож, произведенный из этой марки, режет пластину из металла.

Несмотря на высокую цену, ножи из Р6М5 весьма популярны в быту, но проблема заключается в том, изделие из этой стали сложно заточить и поэтому чаще всего такой нож можно встретить у охотников, туристов и пр.

Практически в каждом доме можно встретить электроинструмент, а вот вся технологическая оснастка и инструмент выполняется из Р6М5.

Сверла из этой стали применяют для различных работ по дому. Из этого сплава производят такие изделия, как:

• простые сверла, заточенные с одной стороны;
• выполненные в виде коронки, они предназначены для гипсокартона;
• с концовкой, выполненной в форме копья.

Конечно, из этой стали производят и сверла для работы с металлом.

В промышленности, Р6М5, применяют для изготовления различного инструмента, например:

• развертки;

• плашки (лерки);

• долбежные резцы;

• полотна для ручных и механических ножовок.

Особенности заточки

Изделия из Р6М5 подвергаются периодическому затуплению. Сразу можно сказать, что обыкновенные круги, выполненные из электрокорунда, вряд ли помогут выполнить заточку. Для этого целесообразно применять абразивы, изготовленные на основании эльбора.

Для заточки и правки применяют круги плоского профиля (ПП), а также чашечные. Но заточка кругами на основе эльбора имеет свои недостатки, выражающиеся в некачественной чистоте поверхности и появлению изменений в структуре металла.

Для достижения максимального эффекта от заточки Р6М5 рекомендовано выполнять заточку в два захода:

• предварительная, для этого применяют круги с зерном 40;
• чистовая, для этого используют круги с зерном 25 — 16.

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.

Твердость стали р6м5 по роквеллу

Сталь Р6М5 инструментальная быстрорежущая

Иностранные аналоги — HS 6-5-2 (Германия, DIN), 1.3343 (Европа, En)

Расшифровка стали Р6М5

Буква «Р» означает, что сталь является быстрорежущей.Цифра 6 после буквы «Р» указывает содержание вольфрама в процентах, т.е. для стали Р6М5 содержание вольфрама 6%.

Буква «М» означает, что сталь легирована молибденом, а цифра 5 указывает содержание молибдена в процентах, т.е. молибдена в стали 5%.

Во всех быстрорежущих сталях содержится около 4% Хрома (Cr), но в обозначении марки буквы «Х» не указывается.

По требованию потребителей могут изготавливаться стали марок Р6М5 с легированием азотом (массовая доля азота от 0,05% до 0,10%). В этом случае марка стали будет обозначаться Р6АМ5.

Применение стали Р6М5

Сталь Р6М5 относится к вольфрамолибденовым сталям и применяется для изготовления — режущего инструмента всех видов для обработки при обычной скорости резания деталей из углеродистых и среднелегированных конструкционных сталей с пределами прочности до 90—100 МПа, а также зуборезных инструментов для обработки нержавеющих сталей.

Наиболее широко сталь Р6М5 применяется для изготовления сверл, метчиков, долбяков, протяжек и других инструментов. Прочность 315—325 кгс/мм2 и вязкость 4—5 кгс*м/см2 (для проката диаметром 25 мм). Теплостойкость немного ниже (в указанных пределах), чем вольфрамовых и Р8МЗ. Шлифуемость стали хорошая.

Недостатки:
а) повышенное обезуглероживание при нагреве выше 1000 С; ванны нагрева для закалки надо тщательно раскислять MgFa2б) чувствительность отдельных плавок к перегреву и росту зерна при нагреве для закалки, что затрудняет установление одинаковых температур закалки

для инструментов разных плавок.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19265—73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.Калиброванный пруток ГОСТ 19265-73, ГОСТ 7417-75.Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 19265—73, ГОСТ 14955—77.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 19265—73, ГОСТ 1133—71.

Химический состав, % (ГОСТ 19265—73)

Инструменты подогревают при 800-850°С 10-15 мин или при 1050-1100°С 3-5 мин, а крупные инструменты предварительно при 550-600°С 15-20 мин.

Нагрев выполняют в смеси ВаСl2 (78%) и NaCl (28%) при 800-850°С и в ВаСl2 при нагреве выше 1050°С. Соли каждые 8-12 ч раскисляют добавками 2—3% буры по массе или MgFa2 (4—5% по массе). Раскисление MgFa2 создает лучшую защиту и обязательно для сталей, легированных молибденом или кобальтом, как более чувствительных к обезуглероживанию.

Выдержка при окончательном нагреве 10—12 с на 1 мм диаметра или наименьшей стороны (для стали В11М7К23 — 30—60 с).

Инструменты простой формы охлаждают в масле, а сложной — в горячих средах (KNO3) при 400—250°С.

Может быть и более высокая температура выдержки — 650°С.

Выдержка в горячих средах 3—5 мин при более высоких температурах и 8—15 мин при более низких.

Инструменты небольшой толщины (прорезные фрезы, пилы и др.) при 600—650°С помещают под пресс, а сверла диаметром 8—20 мм охлаждают под катком или между роликами правильной машины для уменьшения деформации.

Температуры закалки понижают на 10—15°С для инструментов небольшого сечения или сложной формы.

Температура закалки стали Р6М5

После закалки выполняют многократный 2 раза для вольфрамомолибденовых.
Температуры первого отпуска 350—375°С, а второго 550—560°С для вольфрамомолибденовых сталей. Назначают также температуры первого отпуска 550—560°С, но твердость и теплостойкость в этом случае немного меньше.

Для инструментов небольшого сечения (сверл), нагреваемых в автоматизированных агрегатах с точной регулировкой температур, применяют краткосрочный отпуск в течение 20 мин при 580—590°С для вольфрамомолибденовых сталей.

Отпуск после шлифования выполняют при 400—450°С в течение 30—40 мин для снятия напряжений и повышения стойкости инструментов.

Механические свойства (ГОСТ 19265-73)

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала — 1160, конца — 850.Обрабатываемость резанием:В отожженном состоянии при 255 HB

Kv = 0.8 (твердый сплав).

Kv = 0.6 (быстрорежущая сталь).Для повышения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости поверхностного слоя используют цианирование, азотирование, сульфидирование, обработку паром.Флекеночувствительность — не чувствительна.Склоность к отпускной хрупкости.

Не применяется для сварных конструкций.

Плюсы и минусы стали р6м5 для ножей

Сталь Р6М5 применяется для изготовления ножей, с тонким клинком, предназначенных для быстрой резки или нарезки твёрдого материала.

При правильной заточке, ножи из данного сплава могут разрезать металлическую пластину 1-3 мм толщиной, в зависимости от твёрдости металла. Основная особенность – снижение содержания углерода во время закаливания – высокая прочность при низкой массе, быстрое охлаждение.

Сталь р6м5 – сочетание прочности, твёрдости, жаростойкости в ущерб вязкости и коррозионным свойствам. При изготовлении ножей, важно придерживаться 5-этапной процедуры закаливания.

Расшифровка маркировки, характеристики

Р – быстрорежущая. Под термином подразумевается способность разрезать материалы неоднородной плотности, вязкости без увеличения энергетических затрат.

Цифра «6» – сплав содержит 6% вольфрама: увеличение пластичности, сохранение свойств стали при высоких температурах.

М5 – 5% молибдена: высокая прочность, равномерность распределения атомов в сплаве при достижении температуры плавления, замедление окисления железа, упрощение обработки.

В зависимости от температуры и времени закаливания, твёрдость – 61-68 Hcr. Вязкость – 0,25 мДж м2.

Кроме основных элементов в состав также входят:

1. Углерод (0,8-0,9%) – твёрдость, снижение теплопроводности.
2. Кремний (0,2-0,5%) – способность выдерживать высокие температуры стойкость к агрессивным химическим соединениям.
3. Никель (0,25) – замедление окисление железа.
4. Хром (3-4%) – повышение вязкости, замедление окисления железа под воздействием влаги.
5. Марганец (0,2-0,5%) – удаляет атомы кислорода из сплава во время прокаливания, увеличивает вязкость, повышает износостойкость.

Если в сплав включены другие соединения, в маркировке присутствуют дополнительные обозначения.

Сталь р5м5 для ножей обладает следующими достоинствами:

• Возможность нарезать твёрдые и неоднородные материалы – разрезание костной и хрящевой ткани.
• На качество заточки не влияет скорость нарезки – сочетание вольфрама и углерода – подходит для тонкой нарезки твёрдых фруктов, овощей (редька, айва).
• Ножи из стали р6м5 практически не затупляются при нарезке лука, лимона, чего нельзя сказать о других сплавах. после работы с данными продуктами незамедлительно ополоснуть под проточной водой и вытереть насухо.
• Нож не соскакивает при нарезке привядших продуктов, сухожилий.
• Долговечность – высокое содержание молибдена.
• Сохранение остроты клинка при температуре более 300°C.
• Повышенная стойкость к одномоментным механическим воздействиям, в том числе вибрации.
• Простота в уходе – для очистки лезвия нет необходимости использовать специальные средства.
• Быстрота заточки на токарном оборудовании. Возможность приступать к эксплуатации, не дожидаясь полного охлаждения сплава.
• Высокое содержание кремния снижает к минимуму риск разрушения клинка при кислотном или щелочном воздействии в среде с низкой влажностью воздуха – возможность использования для нарезки стройматериалов.
• Высокая огнестойкость – выдерживает кратковременный контакт с открытым пламенем – окалину смывать после охлаждения в естественных условиях.
• Отсутствие диффузионных свойств – частицы обрабатываемого материала не проникают в структуру клинка, легко смываются проточной водой (молибден. идеальный вариант для разделки туш крупного рогатого скота.).
• Лёгкая дезинфекция продуктов питания при их нарезке, разделывании – марганец.
• Малая масса сплава позволяет быстро менять направления воздействия, повышение точности нарезки.
• Стойкость кристаллической решётки – возможность использования для работы в среде электрического и электромагнитного поля низкой напряжённости.
• Сохранение качества заточки при значительных одномоментных повышениях температуры.

Основной недостаток – из-за низкого содержания хрома сплав подвержен коррозии. Чем выше температура, тем быстрее проходят деструктивные процессы.

• Тонкая острая режущая кромка, даже при незначительном надавливании, приводит к повреждению мягких тканей – высокая вероятность причинения травм, не подходит для тропических фруктов с нетвёрдой кожицей, твёрдой костью (манго, авокадо – риск попадания сколов кости в мякоть).
• Качество заточки снижается при частом одномоментном охлаждении – резкое высвобождении энергии вольфрама воздействует на атомы других элементов кристаллической решётки.
• Потеря качества заточки при прекращении эксплуатации на длительный срок.
• Потеря свойств при длительных воздействиях отрицательных температур в среде с высокой влажностью. сокращение срока эксплуатации при обледенении разморозки. если такое случилось – постепенно размораживать в маслянистом некислотном растворе. аккуратно очистить от налёта. во время первой, после избавления от наледи, эксплуатации, нагревать постепенно.
• Сложность ручной обработки – без токарного оборудования затруднительно самостоятельно заточить клинок.
• При ручной заточке не рекомендуется резать песочное тесто – 1 край крошится, другой стягивается.
• Вопреки основному целевому назначению, ручная быстрая резка без надлежащей подготовки может привести к получению травмы. Это касается и работы не под прямым углом.
• Такими ножами не получится отделять продукты разнородной плотности (филе рыбы от кости).

Основные преимущества стали р6м5 для ножей сохранение качества заточки при высоких температурах, возможность быстрой резки, нарезки твёрдых материалов – тонкий металлический лист.

Основной недостаток – подверженность воздействию влаги. Для продления срока эксплуатации хранить при относительной влажности воздуха не выше 70%. После нарезки влагосодержащих материалов, вытереть насухо.

При перегреве охлаждать естественным способом.

Использовать жёсткую дощечку, подставку. Не резать на кухонном столе – повреждение покрытия неизбежно. Ножи оптимально затачивать на чашечных кругах. Налёт снимать раствором крупной каменной соли и хлорки (2/3 соли 1/3 хлорки). Не чистить наждачной бумагой – повреждение структуры – плохо держится заточка даже после оборудования (справедливо для ножей из любой стали).

Быстрорежущая сталь Р6М5. Расшифровка, состав и свойства

Быстрорежущая сталь Р6М5 является самозакаливающейся, она принадлежит к инструментальному классу. В качестве легирующих компонентов выступают вольфрам (6%) и молибден (5%), такой же состав имеет американская сталь М2. Иностранные аналоги имеют в своем обозначении номенклатуру HSS (высокоскоростная).

Область применения стали включает обработку твердых металлов, что обусловлено высокой прочностью сплава.

Материал позволяет максимально повысить скорость работы оборудования для резки, шлифовки, сверления по сравнению с другими видами инструментальных составов.

Особенным преимуществом является долговечность резьбонарезного инструмента, изготовленного из стали Р6М5, при работе с динамическим и вибрационным воздействием.

Химический состав и свойства

В состав материала согласно нормативным документам входят:

• вольфрам – 6,15±0,35%;
• молибден – 5,05±0,25%;
• стронций – 4,1±0,3%;
• ванадий – 1,9±0,2%;
• C, Si, Mg, Ni, S, P, Co – менее 1%.

Специальные свойства стали позволяют производить из нее фрезы, метчики, развертки и прочие инструменты. К преимуществам их относится надежность и долговечность. Основные характеристики металла представлены:

• твердостью стали Р6М5 при повышении температуры, что обусловлено минимальным нагревом при длительной работе без перерыва. Это исключает мягкость сверла или другого инструмента при работе, снижает хрупкость. Максимальная температура нагрева, при которой сохраняются свойства сплава – 600 градусов;
• сопротивлением накаливанию при продолжительном температурном воздействии;
• способностью на протяжении длительного времени сохранять остроту режущей кромки;
• ударной вязкостью;
• простотой обработки и технологичностью;
• возможностью воспринимать механическую, в том числе динамическую нагрузку.

Область применения

Сфера применения стали Р6М5 включает изготовление ножей для серийного производства и бытового пользования. Правильно заточенный инструмент способен резать практически любой материал, в том числе мягкий металл.

При достаточно высокой стоимости изделий, они часто встречаются в домашних условиях, у рыбаков и охотников. Единственным недостатком в данном случае является сложность заточки, для чего потребуется специальный станок. Также используется данный материал для изготовления:

• электрического инструмента и оснастки;
• односторонних сверл;
• сверл-коронок для гипсокартона;
• сверл с хвостовиком в виде копья;
• сверл по металлу;
• разверток;
• полотен ножовок;
• долбежных резцов;
• плашек (лерок).

Характеристика некоторых инструментальных сталей

Долговечность и надежность инструмента зависит от материала и его конструкционной прочности. Повышение эксплуатационных качеств инструмента достигается правильным выбором марки стали.

Материал для инструмента выбирается с обязательным учетом:

1) Условий эксплуатации, а именно:

— характера приложения нагрузки (статическая, динамическая, знакопостоянная, знакопеременная, контактная и т. д.) и ее максимальной величины;

— температурных условий работы;

— наличия агрессивной среды;

2) Механических свойств и в первую очередь сочетания высоких пределов усталости и циклической вязкости, обеспечивающих надежную и длительную работу данного изделия.

3) Технологических и структурных особенностей:

— закаливаемости и прокаливаемости в рабочих сечениях;

— устойчивость аустенита в процессах теплового воздействия и характера превращений;

— склонность к обезуглероживанию, окислению и росту зерна при длительном нагреве;

— обрабатываемости на различных стадиях формообразования.

4) Особенностей конструкции обеспечивающих коробление и противодействие к образованию трещин.

5) Экономические соображения:

— минимального содержания легирующих элементов;

— необходимости селектирования отдельных элементов;

— условий поставки в соответствии с ГОСТами или отраслевыми нормативами.

Для изготовления дисковых фрез или металлорежущего инструмента используются инструментальные, легированные, теплостойкие быстрорежущие стали: Р6М5, Р12, Р18, Р8М3, Р12Ф3 и др.). Для сравнения возьмем три марки стали: Р12, Р18 и Р6М5.Химический состав сталей указан в таблице 1.1:

Таблица 1.1 — Химический состав сталей, %.

Марка

стали

В таблице 1.2 приведены механические свойства сталей, в таблице 1.3 — значения теплостойкости:

Таблица 1.2 — Механические свойства сталей.

стали

МПа

Примечание. Закалка на зерно балла 10; трехкратный отпуск при 560 о С. Таблица 1.3 — Теплостойкость сталей

Быстрорежущие стали, в отличие от легированных и углеродистых сталей, имеют высокую теплостойкость, сохраняя мартенситную структуру и твердость более 60 HRC при нагреве до 600-650° С, более высокую прочность и повышенное сопротивление пластической деформации.

Проанализируем химические составы сталей Р6М5, Р18 и Р12.

Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающих высокую красностойкость, являются вольфрам, молибден, ванадий и кобальт. Кроме них все стали легируют хромом. Важным компонентом является углерод.

Содержание углерода в стали должно быть достаточным, чтобы обеспечить образование карбидов легирующих элементов. Так при содержании углерода меньше 0,7 % не получается высокой твердости в закаленном и в отпущенном состоянии. Влияние повышенного содержания углерода в сталях с молибденом более благоприятно, чем в вольфрамовых.

Карбидообразующие элементы образуют в стали специальные карбиды: Me6 С на основе вольфрама и молибдена, MeС на основе ванадия и Me23 С6 на основе хрома. Часть атомов Me составляет железо и другие элементы.

Вольфрам и молибден являются основными легирующими элементами, обеспечивающими красностойкость. Они образуют в стали карбид Me6 С, который при аустенитизации часто переходит в твердый раствор, обеспечивая получение после закалки легированного вольфрамом (молибденом) мартенсита. Вольфрам и молибден затрудняют распад мартенсита при нагреве, обеспечивая необходимую красностойкость. Нерастворенная часть карбида Me6 С приводит к повышению износостойкости стали. Молибден по влиянию на теплостойкость замещает вольфрам по соотношению Mo : W = 1 : 1,5.

Ванадий образует в стали наиболее твердый карбид VC (MeС). Максимальный эффект от введения в сталь ванадия достигается при условии, что содержание углерода в стали будет достаточным для образования большого количества карбидов и для насыщения твердого раствора. Карбид MeС, частично растворяясь в аустените, увеличивает красностойкость и повышает твердость после отпуска благодаря эффекту дисперсионного твердения. Нерастворенная часть карбида MeС увеличивает износостойкость стали.

Хром во всех быстрорежущих сталях содержится в количестве около 4%. Он является основой карбида Me23 С6 . При нагреве под закалку этот карбид полностью растворяется в аустените при температурах, значительно более низких, чем температуры растворения карбидов Me6 С и MeС. Вследствие этого основная роль хрома в быстрорежущих сталях состоит в придании стали высокой прокаливаемости. Он оказывает влияние и на процессы карбидообразования при отпуске.

Кобальт применяют для дополнительного легирования быстрорежущей стали с целью повышения ее красностойкости. Кобальт в основном находится в твердом растворе и частично входит в состав карбида Me6 С. К недостаткам влияния кобальта следует отнести ухудшение прочности и вязкости стали, увеличение обезуглероживания.

Марганец в небольших количествах может переводить серу в более благоприятное соединение.

Сера является вредной примесью, способствующая красноломкости. В ледебуритных сталях отрицательная роль образующихся сульфидов меньше из-за присутствия в структуре значительно большего числа избыточных карбидов, которые могут также ухудшать эти свойства. Кроме того, сульфиды при низких температурах начала затвердевания этих сталей часто служат центрами кристаллизации и присутствуют внутри крупных эвтектических карбидов. Их количество уменьшается на границе зерен. Для уменьшения количества серы (до 0,015 %) используют электрошлаковый переплав.

Фосфор также является вредной примесью. При содержании фосфора более чем 0,02-0,03 % заметно снижается вязкость и прочность, усиливаются искажения в решетке мартенсита.

Ранее наиболее широко применялась сталь P18. Она содержит больше вольфрама, чем другие стали, и поэтому имеет повышенное количество карбидов (22-25 % после отпуска). Основной карбид М6 С; доля карбида МС не более 2-3 % от общего количества карбидной фазы. Преимущества стали Р18: 1) малая чувствительность к перегреву (из-за влияния повышенного количества карбидов), и, в связи с этим, хорошая стабильность свойств сталей разных плавок; 2) хорошая шлифуемость; содержание ванадия в сталях с 18 % W меньше, чем в других сталях.

Сталь имеет немного лучшие режущие свойства при обработке сталей с избыточными карбидами (в частности, шарикоподшипниковых) и в инструментах относительно простой формы; это связано с более высоким сопротивлением пластической деформации из-за большего количества карбидов.

Резкое сокращение производства стали Р18 объясняется как дефицитностью вольфрама и созданием теперь сталей с более высокими свойствами, так и тем, что сталь Р18 имеет следующие недостатки: а) более крупные размеры избыточных карбидов: до 30 мкм, что снижает стойкость инструментов с тонкой рабочей кромкой и небольшого сечения; б) недостаточно высокие прочность и вязкость, сильно зависящие от профиля проката; они удовлетворительные лишь в небольшом сечении; прочность составляет 3000-3300 и 2000-2300 MПa в прутках диаметром 30 и 60-80 мм соответственно; в) пониженная горячая пластичность, особенно в крупном профиле. Это затрудняет также изготовление инструментов горячей пластической деформацией.

Сталь Р12, разработанная позже, заменяет сталь Р18. Основной карбид М6 С; количество карбида МС несколько больше (8 %), чем у стали Р18.

В твердом растворе стали Р12 больше ванадия, что позволяет устанавливать его содержание в стали более высоким; 1,5-1,9 % без заметного ухудшения шлифуемости. В этом случае теплостойкость стали Р12 немного выше, чем стали Р18.

При почти одинаковой карбидной неоднородности (в прокате равного профиля) размеры карбидных частиц и количество карбидов в стали Р12 меньше, чем у стали Р18.

Вследствие этого, а также и более низкого содержания хрома, горячая пластичность стали Р12 на 10-15 % выше, чем у стали Р18. По этой же причине прочность и вязкость стали Р12 в одинаковом профиле на 5-8 % выше, чем стали Р18.

Режущие свойства сталей Р18 и Р12 близки; они несколько выше у стали Р12 в инструментах с тонкой рабочей кромкой и немного ниже, чем у стали Р18 в инструментах простой формы, обрабатывающих более твердые материалы.

Сталь Р6М5 широко применяется для тех же назначений, как и сталь Р12. Теплостойкость этой стали лишь немного ниже, чем сталей Р12 и Р18.

Размеры карбидных частиц меньше, чем в стали Р18. Поэтому прочность стали Р6М5 после одинаковой деформации на 10-15 % больше, а вязкость на 50-60 % выше, чем у стали Р18. Это преимущественно наблюдается и в крупных сечениях.

С повышением температуры до 500-600 °С прочность стали Р6М5 снижается сильнее, а вязкость возрастает больше, чем у сталей Р18 и Р12. Пластичность стали Р6М5 при температурах деформирования выше, чем у стали Р18. Твердость после отжига ниже, что обеспечивает несколько лучшую обрабатываемость резанием. Ее шлифуемость хорошая и не ниже, чем у стали Р18.

У стали Р6М5 с 5 % Мо сохраняются (но в меньшей степени) недостатки, вносимые молибденом. Она чувствительна к обезуглероживанию и к разнозернистости. Для повышения стабильности свойств необходимо устанавливать содержание углерода в более узких пределах.

При увеличении содержания кремния до 0,8-0,9 % немного улучшаются вязкость и твердость стали[3,8].

Таким образом, проанализировав стали Р18, Р12 и Р6М5, можно сделать вывод, что, например, для дисковой фрезы наиболее целесообразно выбрать сталь Р6М5, учитывая выше перечисленные характеристики, и ее меньшую стоимость.

Источник: дипломный проект

на тему: «Проект участка термической обработки дисковых фрез»

Надточия Тимофея Сергеевича

доц. Протасенко Т.А.

Министерство образования и науки Украины

Национальный политехнический университет

«Харьковский политехнический институт»

Кафедра «Металловедение и термическая обработка металлов»

Расшифровка, характеристики и применение стали р6м5

Быстрорез р6м5 имеет высокую прочность, что позволяет применять их для обработки различных твердых материалов. И скорость работы установок по типу шлифовальных, сверлильных и режущих машин превосходит те результаты, которых добиваются при использовании других инструментальных металлов. В данной статье мы рассмотрим сталь р6м5, характеристики и применение в различных областях, а также расшифровку р6м5.

Расшифровка аббревиатуры

Для начала стоит рассмотреть, что обозначает расшифровка стали р6м5. Это обозначение идет еще с советских времен:

1. Р обозначает быстрорежущие стали. Происходит от английского слова rapid, что переводится как быстрый;
2. После буквы р идет цифровое обозначение. Здесь указано процентное количество вольфрама в сплаве. В данном случае оно составляет порядка 6 процентов с небольшими отклонениями;
3. Затем идет аббревиатура М, что указывает на наличие молибдена в сплаве, а цифра после него свидетельствует о доле присутствия вещества в стали.

В маркировке могут присутствовать также кобальт, цирконий, кобальт и ванадий. Могут присутствовать и дополнительные буквы. Если металл получили с помощью электрошлакового переплава, то ставят маркировку ш (р6м5ш). При легировании азотом в наименование стали добавляется буква, а (ра6м5). Данный материал применяется при изготовлении фрезерных кругов.

ГОСТ и ТУ для стали

Сплав р6м5 описывается несколькими гостами и техническими условиями. Каждый из них имеет изделия и технические требования, предъявляемые к ним. Остаются востребованными следующие изделия:

• Холодно-деформированные профили фасонного типа высокой точности.
• Кованные круги, стандарты, сортамент.
• Гоячекатанные круги.
• Калиброванные круги.
• Прутки и полосы.
• Круги, имеющие особую отделку поверхности.

Применяемые для данных изделий государственные стандарты и технические условия до сих пор используются на большинстве промышленных предприятий России.

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.

Закалка стали

Термическая обработка р6м5 имеет ряд особенностей, связанных со свойствами данной марки касающихся обезуглероживания и длительности нагрева под закалку. Сначала делают отпуск при 200 и 300 градусах по часу на каждый. Затем по 3 минуты обработка при 690 и 860 градусах, а затем полторы минуты идет обработка при температуре 1230 градусов. После чего металл охлаждается до неравновесного состояния в селитре, масле и на воздухе.

В дальнейшем применяют троекратный отпуск при 560 градусах при полуторачасовой выдержке. На этих стадиях добавляются легирующие элементы с образованием карбида для создания достаточной прочности. Необходимо также производить предварительный отжиг, что избавляет металл от хрупкости и придает дополнительную прочность.

Стоимость металла

Приобрести указанную сталь в готовом виде относительно несложно, но стоимость при этом довольно высокая. Например, инструментальный круг в зависимости от толщины стоит от 600 до 1350 рублей за килограмм. Инструментальная полоса отпускается за 620 рублей.

Цены могут варьироваться в довольно широком диапазоне. Но высокая стоимость такой стали позволяет в дальнейшем сбывать ее по достаточно высокой цене. Вторичная цена по изделиям из быстрорежущей стали оказывается выше, чем аналоги стандартных марок металла. Отслужившие свой срок конструкции могут применяться в качестве делового лома с повышенной стоимостью.

Заточка быстрорезов

Продукция подвергается затупливанию и износу. С учетом особенностей данной стали можно сделать вывод о том, что шлифовальные электрокорундовые круги не подойдут, ибо подвергнутая заточке поверхность начинает терять свои свойства и не приближается к первоначальным показателям. Поэтому для возвращения первоначального вида рекомендуется отдавать изделия в заточку, где будут применены круги, изготовленные из эльбора.

Заключение

Быстрорежущая сталь р6м5 зарекомендовала себя в плане изготовления различных изделий. Для сохранения товарного вида лучше всего отнести в заточку, где есть эльборовые круги. В дальнейшем его можно выгодно сбыть на вторичном рынке. Используйте правильно металл и он прослужит длительное время без потери качества!

Что такое HSS сталь? Виды и аналоги HSS.

HSS (High Speed Steel) – обозначает группу быстрорежущих сталей, переводится как сталь для работы на больших скоростях. HSS сталь используется для производства большого спектра различного металлорежущего инструмента. Сюда входят сверла спиральные, корончатые, ступенчатые, фрезы, зенкеры, метчики, плашки, ножи и пильные полотна.

Быстрорежущую сталь изготавливают классическим способом – путем разливки стали в слитки, затем производится прокатка и проковка, а также методом порошковой металлургии – здесь происходит распыление струи жидкой стали азотом. HSS стали считаются высокоуглеродистыми, как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным плюсом в сравнении с твердосплавными инструментами является прочность и более низкая цена инструментов. HSS сталь отлично показывает себя при прерывистом резании, ограничением использования HSS могут быть низкие скорости резания по сравнению с твердосплавами.

Характеристики HSS сталей

HSS стали подразделяются на три основные группы:

• Вольфрамовые (Т);
• Молибденовые (М);
• Высоколегированные быстрорежущие стали.

Стали вольфрамовой группы сейчас практически не используются из-за высокой цены вольфрама и его дефицита. Наиболее применяемые являются стали общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 используется для инструментов, применяемых при высоких температурах и повышенном износе.

В Сталях молибденовой группы главным легирующим элементом является молибден, но некоторые из них могут содержать равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с высоким содержанием ванадия и углерода очень стойкие к абразивному износу. Тип сталей от М41 отличается высокой твердостью при работе на высоких температурах или применяется такой термин — красностойкостью. Молибденовые стали используются также при производстве инструментов, применяющихся в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов. В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур чтобы увеличить ударной вязкость.

Таблица общих химических составов HSS сталей. Российские аналоги.

Инструмент с содержанием вольфрама (W), будет обладает очень полезными режущими свойствами и таким качеством как красностойкостью. Это позволяет инструментам сохранять острую твердость и острую режущую кромку при температурах красного каления (до 530°С). Еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость- Кобальт (К).

M1. Используется для производства сверл, различного диапазона применения. Сталь М1 обладает меньшей красностойкостью, чем сталь М2, но наименее восприимчива к ударам, является более гибкой.

M2. Самый распространенный материал для производства инструментов из HSS сталей. М2 долго сохраняет свою режущую кромку и обладает хорошей красностойкостью, в отличии от других HSS сталей с меньшим содержанием вольфрама. Применяется обычно для изготовления инструментов при высокопроизводительных машинных работах, например в сверлильных станках.

M7. Используется для сверл тяжелой конструкции при сверления твердого листового металла. Такая HSS сталь применяется там, где необходима гибкость и увеличенный срок службы.

M50. Используется для изготовления сверл, которые применяются при сверлении на портативном оборудовании. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с содержанием вольфрама

M35. Сталь М35 имеет более высокую красностойкость по отношению к М2. При этом кобальт несколько снижает стойкость к ударным нагрузкам.

M42. Сталь М42 «Super Cobalt» имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Используется при работах по вязким и сложным материалам.

Условные обозначения

Обозначение иностранных производителей не полностью раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлены изделия. Тому или иному инструменту отводится определенная задача, которая описывается в каталоге. Другие детали можно выяснить определив химический состав, это можно сделать с помощью портативного анализатора металлов или же провести тестирование изделий опытным путем. Такая маркировка конечно может быть удобна недобросовестному производителю, который может указать на сверле HSS сталь, но она не будет отвечать необходимым требованиям. Ниже приведем основные маркировки, которые характеризуют материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.

HSS-R (или просто HSS) — обозначение на изделиях, которые прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Такие изделия имеют наименьшую стойкость.

HSS-G — обозначение на изделиях, которые изготовлены из HSS сталей, режущая часть отшлифована CBN (кубическим нитридом бора). Изделия обладают повышенной стойкостью и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G – наиболее распространены, они применяются для решения стандартных задач.

HSS-E – в изделия из HSS стали типа М35 добавляется кобальт. Используется при работах по вязким и сложным материалам. Еще встречается такая маркировка как HSS Co 5 и HSS Co 8, которае указывают содержание кобальта 5 и 8%

HSS-G TiN – такая маркировка указывает на напыление нитрида титана. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 2300 HV и термостойкость до 600°С.

HSS-G TiAlN — поверхность изделий с напылением титан-алюминий-нитрида. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 3000 HV и термостойкость до 900°С.

HSS-E VAP — VAP-используется для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A). Получается путем «выпаривания» оксидного неметаллического слоя. Таким образом снижается налипание стружки заготовки на поверхности инструмента, которое может привести к поломке изделия. В результате улучшается качество поверхности и благодаря VAP улучшается адгезия СОЖ с поверхностью инструмента.