Чи є сталь р6м5 високолегованої. Сталь Р6М5: характеристики, застосування

Марганець як легуючий елемент

Вольфрамове залізо

Р6М5 характеристики

Склад стали Р6М5

Характеристики швидкорізальних сталей

Розшифровка позначення марок сталей

Методи виробництва та обробки

Поліпшення характеристики виробів

Головна Бізнес Чи є сталь р6м5 високолегованої. Сталь Р6М5: характеристики, застосування

Сплав елемента восьмої групи періодичної системи Менделєєва з атомним номером 26 (залізо) з вуглецем та деякими іншими елементами прийнято називати сталлю. Вона має високу міцність і твердість, позбавлена пластичності і в'язкості завдяки вуглецю. підвищують позитивні властивості сплаву. Проте сталлю прийнято вважати металевий матеріал, що містить щонайменше 45% заліза.

Розглянемо такий сплав, як сталь Р6М5, і дізнаємося, які характеристики він має і в яких областях знаходить застосування.

До XIX століття для обробки кольорових металів та дерева використовувалася звичайна сталь. Її ріжучих характеристик для цього було цілком достатньо. Однак при спробах обробити сталеві інструмент дуже швидко нагрівався, зношувався і навіть деформувався.

Англійський металург Р. Мюшетт шляхом проведення дослідів з'ясував, що для того, щоб зробити сплав більш міцним, до нього необхідно додати окислювач, який звільнить з нього надлишки кисню. У литу додавати дзеркальний чавун, у якому містився марганець. Оскільки він є легуючим елементом, його відсоткове співвідношення має перевищувати 0,8%. Так, сталь Р6М5 містить від 0,2% до 0,5% марганцю.

Вже 1858 року над отриманням сплавів з вольфрамом працювали багато вчених і металурги. Вони точно знали, що це один із найтугоплавкіших металів. Додавання його в сталь як легуючого елемента дозволило отримати сплав, який міг би витримувати високі температури і при цьому не зношуватись.

Вона також використовується для теплостійких шарикопідшипників, що працюють на високій швидкості при температурі 500-600 °С. Аналогами сплаву Р6М5 є Р12, Р10К5Ф5, Р14Ф4, Р9К10, Р6М3, Р9Ф5, Р9К5, Р18Ф2, 6М5К5. Якщо вольфрамомолібденові сплави зазвичай застосовуються для виготовлення інструменту для чорнової обробки (свердла, фрези), то ванадієві (Р14Ф4) для чистової обробки (розгортки, протяжки). На кожному ріжучому інструменті обов'язково існує маркування, що дозволяє дізнатися, з якого металу він зроблений.

> ножові сталі > Р6М5

Сталь P6M5 - швидкорізальна інструментальна сталь. Застосовується для різальних інструментів, що працюють в умовах значного навантаження та нагрівання робочих кромок. Інструмент із швидкорізальних сталей має високу стабільність властивостей і добре підходить для виготовлення кухонних, туристичних або складаних ножів. Сталь Р6М5 практично витіснила схожі за своїми властивостями сталі Р18, Р12 і Р9 і знайшла застосування при обробці кольорових сплавів, чавунів, вуглецевих та легованих сталей, а також деяких теплостійких та корозійностійких сталей.

Розшифрування сталі Р6М5

Літера «Р» - це позначення швидкорізальних сталей. Слово взяте з транскрипції англійської «rapid», що перекладається, як «швидкий».

Цифра за літерою «Р» означає відсотковий вміст у сплаві вольфраму (6%)

Крім Mo, швидкорізальні сталі можуть містити у своєму маркуванні такі позначення: "К" - кобальт, "Ф" - ванадій, "Т" - титан, "Ц" - цирконій.

Ця марка сталі має досить складний склад і не просте виробництво. Не всі виробники ножів можуть працювати зі сталлю Р6М5. І ціна на готовий виріб виходить, як правила досить "кусача". Але ножі зі сталі Р6М5 мають виняткові якості. Ріжуча кромка ножа із цієї сталі довго тримає заточування. Ножі мають відмінну якість різу. При дуже високій твердості, сталь має гарну пластичність, що робить ніж дуже міцним.

Здебільшого із цієї сталі роблять ножі з фіксованим лезом типу "фінка". Через підвищену твердість сталь не застосовують для виготовлення сокир та мачеті.

До того ж сталь є жароміцною. Ніж із Р6М5 можна заточити на верстаті без ризику переколювання ріжучої кромки.

До мінусів цієї сталі можна віднести її слабкі антикорозійні властивості та складність заточування.

Новачку я б не радив ніж зі сталі Р6М5. Його дійсно складно точити, як правило, для якісного заточування використовують спеціальні диски з ельбору (надтвердий матеріал, за властивістю наближений до алмазу). Але якщо Вам потрібна неймовірна "потужність" і надійність, то це хороший вибір.

Ніж із сталі Р6М5 – це не іграшка, це дуже серйозна річ, готова до серйозних випробувань.

Твердість сталі Р6М5 – 62-65 RHC

Вуглець (С) 0,82 - 0,90%

Марганець (Mn) 0,20 - 0,50%

Хром (Cr) 3,8 - 4,4%

Кремній (Si) 0,20 – 0,50 %

Ванадій (V) 1,7 - 2,1%

Кобальт (Со) 0,5%

Такий матеріал, як швидкорізальні сталі, відрізняється унікальними властивостями, що дає можливість використовувати його для виготовлення інструментів, що мають підвищену міцність. Характеристики сталей, що відносяться до категорії швидкорізальних, дозволяють виробляти їх інструменти різного призначення.

До категорії швидкорізальні сталі відносять сплави, хімічний склад яких доповнений рядом добавок, що легують. Завдяки таким добавкам сталям надаються властивості, що дозволяють їх використовувати для виготовлення ріжучого інструменту, здатного ефективно працювати на високих швидкостях. Швидкорізальні від звичайних вуглецевих сплавів і відрізняє те, що інструмент, який з них виготовлений, може з успіхом застосовуватися для обробки твердих матеріалівна підвищених швидкостях.

До найбільш примітних характеристик, якими відрізняються швидкорізальні сталі різних марок, слід віднести такі.

Спочатку швидкорізальна сталь як матеріал для виготовлення різальних інструментів була винайдена британськими фахівцями. З урахуванням того, що інструмент із такої сталі може використовуватися для високошвидкісної обробки металів, цей матеріал назвали «rapidsteel» (слово «рапід» тут якраз і означає високу швидкість). Така властивість даних сталей і придумана їм свого часу англійська назва спричинила те, що позначення всіх марок даного матеріалупочинаються з літери "Р".

Правила, що належать до категорії швидкорізальних, суворо регламентовані відповідним ГОСТом, що значно спрощує процес їх розшифровки.

Перша цифра, що стоїть після літери Р у позначенні сталі, вказує на відсотковий вміст у ній такого елемента як вольфрам, який багато в чому визначає основні властивості даного матеріалу. Крім вольфраму швидкорізальна сталь містить у своєму складі ванадій, молібден і кобальт, які в маркуванні позначаються відповідно літерами Ф, М і К. Після кожної з такої літери в маркуванні стоїть цифра, що вказує на відсотковий вміст відповідного елемента в хімічному складі сталі.

Залежно від вмісту у складі сталі тих чи інших елементів, і навіть від кількості, всі подібні сплави діляться втричі основні категорії. Визначити, до якої категорії ставиться сталь, досить легко, розшифрувавши її маркування.

Отже, сталі швидкорізальних марок прийнято розділяти на такі категорії:

сплави, у яких кобальту міститься до 10%, а вольфраму до 22%; до таких сталей відносяться сплави марок Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 та ін;
сталі з вмістом не більше 5% кобальту та до 18% вольфраму; такими сталями є сплави марок Р9К5, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5 та ін;
сплави, у яких як кобальту, і вольфраму міститься трохи більше 16%; до таких сплавів відноситься сталь Р9, Р18, Р12, Р6М5 та ін.

Як говорилося вище, характеристики сталей, які стосуються категорії швидкорізальних, переважно визначаються вмістом у яких такого елемента як вольфрам. Слід мати на увазі, що якщо в швидкорізальному сплаві міститься занадто велика кількість вольфраму, кобальту і ванадію, то через формування карбідної неоднорідності такої сталі кромка різальна інструмента, який з неї виготовлений, може вифарбовуватися під впливом механічних навантажень. Таких недоліків позбавлені інструменти, виготовлені із сталей, що містять у своєму складі молібден. Ріжуча кромка подібних інструментів не тільки не вифарбовується, а й відрізняється тим, що має однакові показники твердості по всій своїй довжині.

Маркою сталі для виготовлення інструментів, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо їх технологічним характеристикам, Р18. Маючи дрібнозернисту внутрішню структуру, така сталь демонструє відмінну зносостійкість. Перевагою використання сталі цієї марки є ще й те, що при виконанні гарту виробів з неї вони не перегріваються, чого не скажеш про швидкорізальні сплави інших марок. Через достатньо високої вартостіінструментів, виготовлених із сталі цієї марки, її часто замінюють більш дешевий сплав Р9.

Досить невисока вартість сталі марки Р9, як і її різновиди - Р9К5, яка за своїми характеристиками багато в чому схожа на швидкорізальний сплав Р18, пояснюється рядом недоліків даного матеріалу. Найбільш значущим є те, що у відпаленому стані такий метал легко піддається пластичної деформації. Тим часом сталь марки Р18 також позбавлена недоліків. Так, з цієї сталі не виготовляють високоточний інструмент, що тим, що вироби з неї погано піддаються шліфуванні. Хороші показники міцності та пластичності, у тому числі і в нагрітому стані, демонструють інструменти, виготовлені зі сталі марки Р12, яка за своїми характеристиками схожа також зі сталлю Р18.

Для виробництва інструментів, що виготовляються із швидкорізальних сплавів, використовуються дві основні технології:

класичний метод, який передбачає розлив розплавленого металу в зливки, що надалі піддаються проковці;
метод порошкової металургії, у якому розплавлений метал розпорошується з допомогою струменя азоту.

Класична технологія, що передбачає проковування виробу з швидкорізального сплаву, яке попередньо було відлито в спеціальну форму, дозволяє наділити такий виріб більш високими якісними характеристиками.

Подібна технологія допомагає уникнути формування карбідних ліквацій в готовому виробі, а також дає можливість піддати його попередньому відпалу і подальшому загартування. Крім того, дана технологіявиготовлення дозволяє уникнути такого явища, як «нафталіновий злам», що призводить до значного підвищення крихкості. готового виробу, Виготовлений з швидкорізального сплаву.

Загартування готових інструментів, Виготовлених з швидкорізального сплаву, здійснюється при температурах, які сприяють кращому розчиненню в них легуючих добавок, але в той же час не призводять до зростання їх зерна внутрішньої структури. Після виконання гарту швидкорізальні сплави мають у своїй структурі до 30% аустеніту, що не найкраще позначається на теплопровідності матеріалу та його твердості. Для того, щоб зменшити кількість аустеніту в структурі сплаву до мінімальних значень, використовуються дві технології:

проводять кілька циклів нагрівання виробу, витримки при певній температурі та охолодження: багаторазова відпустка;
перед виконанням відпустки, виріб піддається охолодженню досить низької температури: до –800.

Марка сталі

Р18К8Ф2М (ЕП 379)

Щоб інструменти, виготовлені з швидкорізальних сплавів, мали високу твердість, зносостійкість і корозійну стійкість, їх поверхню необхідно піддати обробці, до методів виконання якої відносяться наступні.

Теплостійкі сталі високої твердості, які називаються швидкорізальними або швидкорізами, - група високолегованих. інструментальних сталей, які завдяки складу та спеціальним режимамтермообробки на вторинну твердість мають дуже високу іносо- та червоностійкість (до 550 - 600 ° С). Вони поєднують теплостійкість (600-700С) з високою твердістю (HRC 63-70) і підвищеним опором пластичної деформації. Внаслідок застосування швидкорізальних сталейстало можливим збільшити швидкість різання в 2-4 рази (а новіших сталей з інтерметалідним зміцненням навіть у 5-6 разів) і підвищити стійкість інструментів в 10-40 і більше разів у порівнянні з одержуваними для інструментів з нетеплостійких сталей. Ці переваги виявляються при різанні: із підвищеною швидкістю, тобто. в умовах нагрівання ріжучої кромки, або при меншій швидкості, але з високим тиском. Для розуміння особливостей властивостей та області використання їх важливо, що зниження їх твердості на HRC 2-4 в порівнянні з отримуваною максимальною може супроводжуватися погіршенням в'язкості, міцності та зносостійкості. Швидкорізальна стальнеобхідна використання у стані високої твердості і під час роботи без великих динамічних навантажень.

Теплостійкість швидкорізу створюється спеціальним легуванням і гартуванням високих температур: 1200-1300˚С. Основні легуючі елементи – вольфрам чи вольфрам разом із молібденом.Численні швидкорізальні стали доцільно розрізняти за основною властивістю: помірною, підвищеною та високою теплостійкістю. Сталі помірної та підвищеної теплостійкості мають відносно високий вміст вуглецю (≥0,6-0,7%) та однакову природу зміцнення; вторинна твердість створюється виділенням карбідів під час відпустки.

Швидкорізальна сталь помірної теплостійкості зберігають твердість HRC 60 після нагрівання (4год) до 615-620С. Вони придатні різання сталей і чавунів з твердістю до HB 250-280, тобто. більшість конструкційних матеріалів і використовуються найбільш широко (78-80% від загального виробництва швидкорізальних сталей). Характерними представниками цієї групи є Р18 і більш раціонально леговані: вольфрамові (сталь Р12) і вольфрамомолібденові (сталь Р6М5).

Сталі підвищеної теплостійкості мають високий вміст або вуглецю (азоту) або їх легують додатково кобальтом. Вони зберігають твердість HRC 60 після нагрівання 630-650С. Стійкість інструментів при правильному використанні цих сталей у 1,5-4 рази вища, ніж у сталей помірної теплостійкості.

Сталі високої теплостійкості зберігають твердість HRC 60 після нагрівання 700-730С. Природа їх зміцнення є принципово іншою – за рахунок виділення інтерметалідів. Ці сталі при правильному призначенні, наприклад для різання багатьох важкообробних матеріалів, забезпечують підвищення стійкості в 10-15 разів.

1.Хімічний склад швидкорізальних сталей (ГОСТ 19265-73)

Марка сталі











Примітки: 1. Зміст Mn, Si та Ni не більше 0,4%; S і P трохи більше 0,03% (для сталей Р9Ф5, Р14Ф4 і Р10К5Ф5 допускається 0,035% Р). 2. Допускається вміст молібдену до 1% сталі Р18 і до 0,6% сталі Р9 (марки Р18М і Р9М). При збільшенні вмісту Mo у сталях Р18М та Р9М понад 0,3% у них може бути знижений вміст W (1% Mo замінює 2% W).

За складом швидкорізальна сталь ділиться на фольфрамову (Р9, Р12, Р18, Р18Ф2), високованадієву (Р9Ф5, Р14Ф4), кобальтову (Р9К5, Р9К10), кобальтованадієву (Р10К5Ф5, Р18К5Ф2). Знаходять також застосування малолеговані швидкорізальні сталі Р7Т, вольфрамомолібденові (Р6М3 і Р6М5Ф, кобальтованадієві Р6М3К5Ф2, Р9М4К5Ф2 та Р18К8Ф2М та ін.

2.Хімічний склад швидкорізальних сталей (негостовані)

Сортамент швидкорізальних сталей, що випускаються:

прутки гарячекатані та ковані – круглі та квадратні, смуга;

прутки круглі підвищеної обробки поверхні та підвищеної точності розмірів;

холоднокатана стрічка.

3.Основні властивості швидкорізальних сталей у вихідному стані постачання

Марка сталі	Аr1	Температура у °С	Вага % карбідної фази
Марка сталі	Аr1		Вага % карбідної фази












Примітка. Охолодження після відпалу проводять разом із піччю зі швидкістю не більше 30о/

Призначення швидкорізальних сталей

Марка сталі	Особливості та умови роботи інструменту	Призначення
	Інструмент з високою зносостійкістю зберігає ріжучі властивості при нагріванні під час роботи до 600°С.	Різці, свердла, фрези, довбаки, розгортки, зенкери, мітчики, протяжки
	Працює при нагріванні ріжучої кромки до 600 ° С, не вимагає значного шліфування та заточування. Можливе застосування методів гарячої пластичної деформації та індукційного загартування.	Різці, свердла, фрези, пилки, інструмент для обробки дерева, ножівки
	Працює при нагріванні ріжучого краю до 600°С, можливий значний обсяг шліфування. Можна застосовувати гарячу пластичну деформацію	Різці, свердла, фрези, довбаки, розгортки, мітчики, протяжки, плашки
	Працює при нагріванні до 580-600 ° С, з великими подачами в умовах підвищених механічних та ударних навантажень. Можливе застосування методів гарячої пластичної деформації.	Різці, черв'ячні фрези, свердла, протяжки, машинні мітчики
	Інстркмент з дещо підвищеною порівняно зі сталями Р9 та Р18 продуктивністю та зносостійкістю при обробці матеріалів середньої твердості, нержавіючих та жароміцних сплавів
	Інструмент з підвищеною зносостійкістю, що працює на обробних операціях з невеликими подачами при обробці сталей підвищеної твердості, жароміцних сплавів, пластичних мас, фібри, ебоніту. Дуже погано шліфується	Протяжки, розгортки
	Інструмент з підвищеною зносостійкістю для обробки міцних матеріалів і жароміцних сплавів і пластмас з твердими включеннями. Дуже погано шліфується	Різці, фрези, черв'якові довбані, сегменти для пилок
	Інструмент з підвищеною порівняно зі сталлю Р18 продуктивністю, червоностійкістю та гарячою твердістю для обробки жароміцних, титанових сплавів та інших матеріалів, що важко обробляються. Сталь схильна до обезуглерожування	Різці, фрези, черв'ячні фрези, вставні ножі, спеціальні свердла
	Інструмент з підвищеною продуктивністю, червоностійкістю та зносостійкістю для обробки важкообробних матеріалів, жароміцних та титанових сплавів. Сталі погано шліфуються і схильні до обезуглерожування	Різці, черв'ячні фрези, ножі для складальних фрез, свердла
	Інструмент з підвищеною зносостійкістю та міцністю для обробки титанових та жароміцних сплавів, нержавіючих та високоміцних сталей.	Різці, свердла, розгортки, мітчики, зуборізний інструмент

Застосовуються для виробництва металорізального інструменту, розрахованого на високошвидкісний режим різання. Легування швидкорізальних сталей вольфрамом, молібденом, ванадієм і кобальтом забезпечує твердість та жаростійкість сталі.

Маркування швидкорізальних сталей:

Число після букви «Р» вказує на середній вміст вольфраму (у відсотках від загальної маси, буква пропускається). Потім після літер М, Ф і К вказують відсоток молібдену, ванадію та кобальту.