Кто производит сталь р6м5

Обновлено: 17.05.2024

Сплав железа, углерода и других дополнительных компонентов называют сталью. Полученный сплав получается прочнее и тверже других соединений. Сталь Р6М5 относится к классу инструментальных. Материал высокопрочный и устойчив к износу.

Такими характеристиками обладают не все инструментальные сплавы. Элементы из этого материала характеризуются долгим сроком службы, даже при больших нагрузках при использовании. Иногда сплав Р6М5 называют вольфрамо-молибденовым. Инструменты из нее поддерживают свою твердость даже после термического воздействия.

Состав и расшифровка

Сплав Р6М5 появился во времена британской промышленной революции. При обработке дерева и цветных металлов достаточно было инструментов из обычной стали. Но с развитием промышленности появилась потребность в обработке твердых металлов, имеющиеся инструменты деформировались и быстро выходили из строя из-за длительного и непрерывного использования на высоких скоростях. В 1858 году ученые-сталевары создали сплав, одним из элементов которого стал вольфрам, самый тугоплавкий элемент из таблицы Менделеева. Это стало первым вариантом стали Р6М5. Состав сплава Р6М5 схож со сталью Р18.

Американские ученые сформировали окончательную современную рецептуру сплава. Создание этого сплава в значительной степени ускорило производительность и развитие металлообработки.

В формуле быстрореза Р6М5 молибден и вольфрам выступают легирующими элементами. Маркировку сплава можно расшифровать по буквам и цифрам. Первое число указывает на долю вольфрама, а последующие буквы и цифры на другие легирующие компоненты и их процентное содержание. Значение буквы Р – быстрорежущий сплав. Так, маркировка Р6М5 показывает, что сталь содержит 6% вольфрама и 5% молибдена. Присутствие иных индексов в названии инструментального сплава указывает на дополнительные компоненты. Например, К – кобальт, Т – титан и так далее. Современные технологии производства сплава предполагают использование азота в качестве дополнительного легирующего компонента. Такой сплав носит марку Р6АМ5.

Химический состав стали согласно ГОСТу:

вольфрам;
молибден;
хром;
стронций;
ванадий;
и менее 1% составляют примеси других металлов и элементов (медь, хром и другие).

Свойства стали обусловлены входящими в нее металлами. Главным является сопротивление накаливанию в условиях длительного использования при повышенной температуре. Материал не теряет своей твердости, лезвия из него долго сохраняют остроту режущей поверхности даже при вибрационных нагрузках. Сплав способен выдержать нагрев до +600 градусов Цельсия и сохранить свои свойства. Хром в сплаве необходим для увеличения термической стойкости, ванадий уменьшает хрупкость после накаливания.

Каждый компонент важен для технических характеристик стали.

Плюсы и минусы

Благодаря индивидуальным параметрам стали Р6М5 в область ее использования входит обработка твердых металлов. Сплав увеличивает скорость обработки деталей, их шлифовку, резку и сверление. Особенно это важно для инструментов для динамического и вибрационного воздействия. Из положительных качеств материала можно отметить:

устойчивость к повышению температуры при использовании, продолжительность работы без снижения качества;
твердость и хорошее сопротивление накаливанию;
долгое сохранение остроты режущей поверхности;
ударная вязкость;
восприятие долгой и систематической механической, ударной и динамической нагрузки.

Ножи из такой стали долго сохраняют остроту и не требуют специального ухода. Они стойки к воздействию химических веществ и других микроэлементов. Например, лезвие не затупляется после соприкосновения с лимонной кислотой или щелочной средой. Клинки подходят для работы в условиях низкой влажности воздуха. Лезвие терпит недолгое воздействие открытого огня. Опалину можно удалить обычной тряпкой или смыть проточной водой.

Основной недостаток деталей из стали самокала – низкое содержание хрома, вследствие чего ускоряется процесс коррозии, особенно под постоянным воздействием высоких температур.

Из других недостатков стоит отметить:

сложность заточки режущих поверхностей из стали Р6М5 (особенно касается ножей и сверл);
относительно высокая стоимость материала;
тонкая режущая поверхность может нанести травмы при неосторожном использовании;
ножи не годятся для нарезки мягких фруктов и овощей без упругой кожицы;
острота заточки теряется при быстром охлаждении (заморозке) и прекращении использования инструмента на долгий период;
без должного ухода лезвие начинает ржаветь;
инструмент затупляется быстрее при эксплуатации при низких (минусовых) температурах и высокой влажности.

Для сохранения заточки и режущих качеств лезвия лучше хранить в сухом месте, после использования удалить загрязнения и протереть насухо. При чрезмерном нагреве охлаждать естественным способом без резких перепадов температур.

Характеристики

Отечественные производители обязаны строго соблюдать нормативы ГОСТа или ТУ, описывающие химическую формулу, механические свойства и основные требования. Импортируемая сталь также должна отвечать условиям ГОСТа или ТУ. Сталь быстрорез обладает редкими характеристиками и техническими нормативами:

твердость по Роквеллу 62-65 HRC;
плотность 7750 кг/м3;
предел прочности на изгиб 2900-3400 МПа;
температура плавления составляет 1320 градусов Цельсия;
высокая износостойкость и механическая выносливость;
повышенная вязкость.

Среди особенностей сплава выделяют предрасположенность к обезуглероживанию. А также самокал неплохо шлифуется и применяется для сварки. Продукция из материала не покрывается ржавчиной при постоянном использовании.

Аналоги

Отечественный материал имеет зарубежные варианты (шведский, американский, французский, японский и немецкий). Все аналоги имеют маркировку HSS, которая расшифровывается High Speed Steel и переводится «высокоскоростная сталь».

Отечественными вариантами сплава Р6М5 являются Р12, Р10К5Ф5, Р18 и еще несколько вариантов. Их применяют при черновой переработке металла (сверление и фрезерование). Но в них процент вольфрама выше, что увеличивает их стоимость и редкость на рынке. Сталь Р6М5 благодаря особенностям закалки и отжига показывает более высокие показатели плотности и твердости. Материал опережает альтернативные варианты по уровню ударной вязкости и пластичности.

Применение

Ценные показатели материала определили сферу его потребления. Прежде всего это выпуск разнообразных металлообрабатывающих элементов. Материал также применяют для изготовления лезвий для клинков (как в промышленных масштабах, так и самодельных ножей). Лезвия для домашнего пользования из легированного сплава Р6М5 долговечны и долго остаются острыми. Они легко справятся как с нарезкой овощей и фруктов, так и с разделкой туш крупного рогатого скота. Нож с легкостью разрезает хрящи и мелкие кости. Походные варианты ножей пользуются популярностью у рыбаков, туристов и охотников. Лезвия могут даже перерезать мягкий металл. Но заточить вручную их не получится, они требуют профессионального токарного оборудования.

Нередко сталь применяют в производстве бытовых электроинструментов: различные сверла, развертки, плашки (лерки), полотна для ручных и механических ножовок, долбежные резцы и прочее. Детали широко применяются в быту. Инструменты из этого материала легкие и просты в эксплуатации. Их применяют для разного рода ремонтных и строительных работ:

простые сверла для бытового использования;
сверла в форме короны, используемые для кафеля;
бор с наконечником в форме копья;
дрель по металлу.

А также материал используют для изготовления резьбонарезных инструментов благодаря высокой степени износостойкости и способности к непрерывному использованию при постоянном нагревании.

Скорость эксплуатации изделий из сплава Р6М5 намного превышает продуктивность работы инструментов из других материалов. Особенно это касается абразивных и сверлильных приборов.

Обработка

Сталь Р6М5 является самозакаливающейся, но термообработка согласно технологическим процедурам улучшает показатели. Во время процесса важно соблюдать порядок всех пунктов закалки, которые продлят долговечность сплава и инструментов из него на 20-25%. Термообработка сплава протекает в серию этапов. Она занимает в несколько раз больше времени, чем для других аналогичных сплавов, но полученный результат этого стоит:

сталь разогревают до 500 градусов в соленой ванне и удерживают ее 15-20 минут, процедуру повторяют при 800 градусов;
сталь нагревают до температуры 1280 градусов, время нагрева зависит от толщины листа, во время нагрева периодически делают отпуск от нескольких минут до часа;
затем сплав оставляют на 3 часа при 580 градусов (отпуск).

Период закалки рассчитывают, беря во внимание толщины прокатного листа. На каждый миллиметр стали необходимо 10 секунд времени. Довольно сложный технический процесс закалки стали отражается на ее стоимости. Но без него сплав не будет иметь таких уникальных термостойких характеристик.

После термообработки запускается процесс ковки. Ковку начинают при 1160 градусах с последующим понижением до 850 градусов. Для охлаждения пользуются специальными колодцами при температуре 750-780 градусов. При этом используют селитру, масла или просто воздух. Во время отпуска в материал внедряют легирующие добавки, которые улучшают прочность и износостойкость материала.

Перед процедурой тепловой обработки и ковки, материал проходит процесс отжига, что снижает хрупкость материала при заточке. Отжиг производят при предельной температуре 800 градусов с понижением на 500 каждый час. Заготовки проката остужают на воздухе. Количество циклов отжига может составлять до 10 для одного проката. При этом необходимо строго соблюдать температурный режим. Если превысить температуру, то уровень прочности резко снизится, в сплаве образуется повышенный уровень аустенита. А постепенное охлаждение проката рекомендуется проводить в масляных ваннах, так лист избежит трещин и сколов.

При закалке деталь с приваренным острием из стали проходит процедуру закалки в солевом растворе при положении сварного соединения выше уровня жидкости на 15-20 см. Для заточки режущих поверхностей инструментов используют эльбор. Заточка проходит в два шага с абразивами разной зернистости, для лучшего результата. Простые электрокорундовые камни не подходят для заточки таких инструментов. А при применении эльбора структура может изменяться, а частота быть недостаточной. Из-за этого используют два вида абразива, сначала более крупный для придания остроты, а затем мелкий (с 25-16 показателями крупности) для финишной шлифовки.

Сталь Р6М5: плюсы и минусы для ножей

Сталь Р6М5 – быстрорежущая сталь, используемая для создания разных режущих инструментов. Лезвия из этого материала выдерживают большие нагрузки и перегревы. Благодаря тому, что этот сплав имеет высокую стабильность свойств, нож из Р6М5 будет обладать прекрасными режущими свойствами, прочностью, гибкостью и устойчивостью к коррозии.

Применение сплава

Приведённые качества этой стали определили её непосредственное место в производстве. В основном она применяется для резки других материалов в условиях экстремально высокой температуры. Гораздо практичнее применять для этих задач быстрорез, чем какие-нибудь нержавеющие сплавы. Характерная черта Р6М5 — превосходное удерживание заточки, благодаря высоким показателям твёрдости.

Также этот прекрасный металл очень хорошо переносит ударные перегрузки, что обуславливает его востребованность в изготовлении кранов, свёрл и развёртки.

Р6М5 со своими свойствами динамично используется для выпуска ножей. Вследствие широкого использования и производства этого инструмента, существует множество известных изготовителей, к примеру, тот же Rapid.

Проводятся многочисленные эксперименты, в которых применяются ножи из Р6М5. Они эффективно справляются с резкой следующих предметов с повышенной прочностью: толстые верёвки, дерево, кости и т.д. Самое эффектное удачное испытание — резка ножом, выполненным из Р6М5 железной пластинки, которая была в несколько мм толщиной — не без трудностей, но удалось.

Когда Р6М5 используется для изготовления ножей, она обычно закаливается до HRC 60-62, хотя иногда этот параметр доводят и до HRC 66-67.

Benchmade является одной из крупнейших компаний по производству ножей, использующих сталь Р6М5. Этот сплав уникален по своему составу, он содержит большое количество молибдена и вольфрама, но в результате даёт очень мелкозернистую сталь, идеально подходящую для создания клинков.

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Информация о стали Р6М5 имеется одновременно в нескольких ГОСТ и ТУ. Во всех присутствуют продукция и её технологические параметры. Невзирая на перенаправление металлопроката на твёрдые сплавы, благодаря своим свойствам Р6М5 до сих пор пользуется большой популярностью на многих производствах.

Расшифровка — что обозначают символы маркировки

Элементы оборудования, приборы имеют высокий показатель прочности, материал владеет отменной вязкостью. Сталь обеспечивает продолжительную работоспособность, как в составе компонентов изделий, так и в клинках или готовых инструментах.

Подобные маркировки являются наследством советской эпохи:

Буква «Р» — это индикатор быстрорежущих сталей. Выражение получается из перевода английского «rapid»» — «стремительный».
Знак после «Р» отмечает наличие в составе вольфрама в процентном отношении. Для конкретно этого металла находится в приделе 6% с незначительными отхождениями.
После следует буква «М», означающая наличность в марке молибдена. Показатель, стоящий дальше — процент наличия элемента в общей массе.
Помимо М, быстрорежущие стали могут включать в свою маркировку следующие обозначения: «К» — кобальт, «Т» — титан, «Ф» — ванадий, «Ц» — цирконий.

Рассматривая обозначение «Р6М5», расшифровывание способно включать ещё и другие буквы. В случае, если сталь выплавили методом электрошлакового переплава, возникает дополнение в виде «Ш» (Р6М5-Ш). С введением в производственный процесс новейших технологий теперь попадается и такая формулировка — Р6АМ5. Это обозначает добавление в общий состав азотом.

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.

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.

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.

Особенности заточки стали

Любая продукция подвластна изнашиванию, а если это лезвие – утере остроты. Сталь Р6М5 вследствие особого метода изготовления и химического состава плохо поддаётся затачиванию.

Стоимость металла в продукции

Приобрести Р6М5 в готовой продукции просто, но себестоимость сплава довольно велика. Так на круг инструментальный, исходя из толщины: 2, 5 или 16 мм, цена составляет, соответственно, 600, 1200, 1350 рублей за килограмм. Стоимость стальной полосы немного ниже и равняется 620 рублям за килограмм. Действительно, цены на сплав Р6М5 в готовом изделии могут колебаться, поэтому данные цифры нужно понимать относительно.

Сталь Р18: характеристики и сравнение с Р6М5

Стали марок Р18 и Р6М5 относятся к быстрорежущим типам, изделия из которых обладают повышенной прочностью и твёрдостью. Сплавы имеют схожий состав, поэтому одинаково часто их применяют при изготовлении ножей. Чем же отличается сталь Р18 или Р6М5, что лучше и надёжней?

Многое о составе стали разных марок можно понять из их названия. Так, к примеру, буква «Р» обозначает тип металла – быстрорежущая сталь. Цифра после буквы «Р» — процент содержания в сплаве вольфрама. Для марки Р18 это 17-18,5%, а для марки Р6М5 – 5-6,5%. Вольфрам наделяет металл прочностью и вязкостью, способностью не терять твёрдости при нагревании до высоких температур.

Буква «М» в названии свидетельствует о наличии в составе молибдена, цифра после него – процент содержания вещества. Молибден отвечает за прокаливаемость, плотность, твёрдость, придаёт стойкость к коррозии и улучшает обрабатываемость. В остальном, состав Р18 и Р6М5 схож. Оба сплава включают в себя углерод, кремний, марганец, серу, никель, хром, фосфор, ванадий.

Выпуск стали Р18 регулируется следующими ГОСТами:

ГОСТ 4405-75 (изготовление полос и прутков металла);
ГОСТ 1133-71 (металлопрокат с сечением разных видов).
Для производства профиля из Р18 предусмотрены также ТУ 14-11-245-88.

Сталь Р6М5 фигурирует в нескольких ГОСТах:

ГОСТ 1133-7 (сортамент кованых квадратов и кругов);
ГОСТ 7417-75 (пруток калиброванный);
ГОСТ 14955-77 (круги с особой отделкой поверхности металла);
ГОСТ 2590-88 (круги горячекатанные);
ГОСТ 19265-73 (полосы и прутки).

В ТУ 14-11245-88 указан перечень изделий из стали Р6М5, технические требования, предъявляемые к ним.

Аналоги

Аналоги сплавов Р18 и Р6М5:

Плюсы и минусы сталей Р18 и Р6М5 для ножей

При изготовлении ножей часто используют сталь марки Р18 и Р6М5. Оба сплава обладают схожими преимуществами. Среди них – стойкость к износу (нет необходимости в частой заточке), коррозии, простота шлифовки и ухода, высокая острота режущей кромки. Такие ножи прочны, долговечны, универсальны в применении.

Среди их минусов можно отметить довольно высокую стоимость на модели известных производителей. Но расходы полностью окупаются безупречным качеством и внешним видом изделий.

Что лучше – Р6М5 или Р18?

Выбирая хороший нож, вы наверняка увидите модели, выполненные из стали марок Р18 и Р6М5. Решить точно, какой вариант лучше, сложно, так как они обладают схожими характеристиками. Тем не менее, есть ряд отличий, обусловленный составом сплавов. В Р18 содержится 17-18,5% вольфрама, а в Р6М5 – всего 5-6,5%. Карбиды вольфрама делает сплав более стойким к износу, следовательно, продляют срок службы изделий, выполненных из него. Ножи из стали Р18 считаются более долговечными.

Ещё одно достоинство ножей из сплава Р18 – простота шлифовки. Ножи из такого металла легче поддаются заточке, имеют большую остроту кромки. Лезвие, выполненное из стали Р6М5 долгое время сохраняет остроту, но заточить их самостоятельно, в бытовых условиях, очень сложно.

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.

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!

Отзывы

Антон, 35 лет: Давно мечтал о хорошем охотничьем ноже, и жена, наконец, сделала мне подарок. Выбирали вместе, искал именно быстрорежущий из металла Р18. Уже опробовал в деле, нож удобный, хорошо режет верёвки, ветки, сносно ведёт себя при разделке дичи. Пока всё нравится.

Евгений, 28 лет: Купил новый нож, так как сломался тот, который достался от отца. Долго выбирал, тщательно изучал тему. Остановился на клинке из стали Р6М5, так как хотел взять нож, который прослужит десятилетиями, не требуя еженедельной заточки. Покупкой доволен, нож удобный, тяжёлый, хорошо лежит в руке. Претензий к заточке нет – лезвие острое, режет всё.

Быстрорез — сталь рапид

В последнее время часто можно слышать выражение «быстрорежущая сталь». Что же это такое? По сути, это специальные сплавы, предназначенные для изготовления металлорежущего инструмента, который работает на высоких оборотах. Характеристика такого металла должна предусматривать высокую прочность, износостойкость и устойчивость к перепадам температуры.

Характеристики быстрорежущих сталей

Быстрорежущие сплавы появились относительно недавно. До их появления для обточки изделий из дерева или цветных металлов применялись обычные стальные резцы, при использовании которых возникали некоторые трудности. Они имели очень маленький срок службы ввиду быстрого износа и сильно нагревались, из-за чего работы на больших скоростях делалась невозможной.

Проблема была решена в 1858 году после получения сплава, в котором как основные легирующие добавки были использованы вольфрам и марганец. В течение последующих десятилетий методом многочисленных экспериментов было получено несколько видов сверхпрочных металлов, которые позволили значительно увеличить скорость и продуктивность металлорежущих станков.

К категории быстрорежущих сталей относят большую группу сплавов, в составе которых имеются легирующие элементы, позволяющие добиваться стойкости к износу и сильному нагреванию. От обычных углеродистых сплавов их отличает высокий показатель прочности, который позволяет использовать инструменты из них для обработки твёрдых материалов.

Быстрорезы имеют ряд примечательных характеристик, по которым их можно отличить от других марок сталей, к ним относят следующие:

Сохранение твёрдости при высоких температурах, так называемая горяча твёрдость. Любые предметы при трении нагреваются. Температура режущего инструмента, работающего на огромных оборотах, увеличивается очень быстро до высоких показателей. Обычные стали при таком нагреве подвергаются отпуску, из-за чего теряют свои рабочие свойства. Быстрорежущая сталь не подвергается подобным процессам, так как её состав позволяет ей выдерживать температуру до 6000 градусов Цельсия без потери прочности.
Высокая красностойкость – параметр сплава, характеризующийся временным промежутком, в течение которого он способен работать при высокой температуре без потери первоначальных свойств.
Сопротивление разрушительным процессам. Помимо стойкости к сильному нагреву быстрорезы должны иметь повышенные механические показатели, в сравнении с обычными металлами. Инструменты из таких сплавов даже под высоким давлением не крошатся и не переламываются, за счёт чего активно применяются для изготовления свёрл и резцов.

Расшифровка обозначения марок сталей

Впервые быстрорежущая сталь была изобретена специалистами из Британии. Так как инструменты из этого материала предусматривали работы на больших скоростях, такие сплавы получили название «rapidsteel» (что в переводе на русский означает быстрая сталь). Такое название, придуманное в Англии, послужило причиной для современного маркирования всех быстрорежущих марок буквой «Р».

Согласно международному регламенту первая цифра, следующая за Р, обозначает содержание вольфрама в процентах, которые является основополагающим элементом, определяющим ключевые характеристики всего сплава.

Помимо вольфрама для быстрорезов характерно наличие таких компонентов, как кобальт, ванадий и молибден, которые в маркировке отображаются соответственными буквами: К, Ф и М. За каждой такой буквой следует цифра, указывающая на процент от общего химического состава. Как видно, человек, который самую малость разбирается в сталях, даже не смотря на описание, может рассказать всю основную информацию о сплаве.

Методы производства и обработки

Инструменты, которые изготавливаются из быстрорежущей стали, производятся по двум основным технологиям:

Классический способ, предполагающий отливку раскалённого металла в специальные формы и дальнейшую его обработку и закалку.
Метод порошковой металлургии: расплавленная сталь распыляется под воздействием азотной струи и затем сплавляется вновь.

Порошковая металлургия более сложная в сравнении с традиционной. Процесс производства предполагает производство стального порошка, который задувается в специальную форму и уже в ней сплавляется. Это позволяет предотвратить возникновение карбидных ликваций и сделать структуру стали более однородной и стабильной, что положительно сказывается на всех рабочих свойствах.

Порошковый метод обладает рядом достоинств, которые позволяют ему вытеснить более дорогие виды обработки, такие как литьё, штамповку и ковку:

экономичность – исходным материалом для производства порошка могут служить даже отходы, например, окалина, к тому же такой способ требует меньше финансовых затрат в сравнении с классическим;
достижение более точных форм изделий – детали, созданные данным методом, не требуют дальнейших обработок резанием;
высокий показатель износостойкости.

За производственным процессом обязательно следует процесс закалки. Закалка инструментов из быстрорезов проходит при температурах, которые способствуют наиболее благоприятному разложению в них легирующих компонентов, но в тоже время и к росту зёрен в молекулярной решётке. После закаливания для структуры быстрорежущих сплавов характерно содержание до 30% аустенита, а это отрицательно сказывается на всех на рабочих параметрах. Чтобы уменьшить негативное влияние аустенита до минимальных значений, применяется две различных технологии:

проводится несколько циклов нагрева, выдержки при однородной температуре и последующее охлаждение, так называемый многократный отпуск;
до выполнения отпуска, деталь подвергают охлаждению до очень низких температур.

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.

Расшифровка: что обозначают символы маркировки

Выше уже рассказывалось, какие данные можно извлечь из названия любой марки быстрорезов. Для большей наглядность рассмотрим расшифровку одной широко используемой быстрорежущей стали Р9Ф5:

Р – понятно, обозначение быстрорежущих сплавов, от английского «рапид» — скорость;
9 – процентное содержание в сплаве вольфрама;
Ф – обозначает наличие в составе стали ванадия;
5 – процентное содержание ванадия.

Если анализировать аббревиатуру Р9Ф5 дальше, то её расшифровка может содержать и другие буквы. Например, если металл получен методом электрошлакового переплава, появляется ещё одна буква – «Ш».

Внедрение современных технологий, а именно с применением азотирования, можно встретить следующую маркировку Р9АФ5.

Импортные аналоги быстрорезов имеют следующую маркировку – HSS, которая расшифровывается как High Speed Steel, в переводе на русский — это высокоскоростная сталь:

ГОСТ и ТУ

Требования к производству, технические характеристики, процесс термообработки и элементный состав быстрорежущих сталей регулируют специальные госты. Регулирующих документов большое количество, так как для каждого вида изделий предусмотрен свой стандарт:

ТУ 14-11-245-88 — холоднодеформированные фасонные профили высокой точности;
ГОСТ 1133-7 — кованые круги или квадраты, сортамент;
ГОСТ 2590- 88 — горячекатаные круги;
ГОСТ 7417-75 — калиброванный пруток;
ГОСТ 14955-77 — круги со специальной отделкой поверхности .

Эти стандарты применяются практически на всех российских производствах.

Термическая обработка быстрорезов имеет ряд сложностей, связанных со спецификой применения и предъявляемыми требованиями. Например, термообработка Р6М5 затруднена свойством этого сплава к обезуглероживанию (его закалка требует на четверть времени больше, чем схожих сплавов Р18 и Р12). Температура закалки данного металла – 1230 градусов. Сначала производится отпуск при 200 и 300 градусах с часовой выдержкой. Дальше обработка осуществляется в 3 этапа:

Затем сталь охлаждается в селитре, в масле и на воздухе. Последующая обработка предполагает троекратный отпуск с выдержкой по 90 минут при однородной температуре 560 градусов. На этапах отпуска сплав обогащается легирующими добавками.

Изделия, нашедшие место в быту и на производстве

Нож быстрорез даже при интенсивном использовании долгое время удерживает заточку, однако стоит учитывать, что ввиду высоких прочностных качеств он с трудом поддаётся заточке, особенно в домашних условиях.

Быстрорезы широко применяются и в промышленности. Самый яркий пример – это изготовление свёрл самых разных назначений: от дерева до сверхпрочных металлов. Из них же делают следующие детали промышленных механизмов:

Как точить изделия из быстрореза

Даже быстрорез сталь подвержена износу и затуплению, не смотря на внушающие прочностные показатели. Если учитывать сведения о применении и свойствах данных сплавов, то можно смело утверждать, что заточить их при помощи шлифовальных кругов из электрокорунда не выйдет – поверхность после такой обработки всё равно остаётся шероховатой, а режущие качества не улучшаются. Что тогда говорить о ручной заточке?

Самым правильным вариантом будет отдать изделие на заточку в специализированную мастерскую, которая имеет в своём распоряжении круги из эльбора. Иметь подобные машины в своём гараже – непозволительная роскошь и просто не целесообразно. Лучше не пробовать проводить затачивание в гаражных условиях, так как есть шанс повредить инструмент до степени невозврата в первоначальное состояние.

Рассмотрим стоимость металла на примере одного из самых популярных быстрорезов на отечественном рынке – Р6М5. Купить готовые изделия не составит большого труда, они распространены повсеместно, однако стоимость стали довольно высокая. Ниже будет представлен примерный прайс-лист.

В зависимости от толщины листа круг инструментальный соответственно будет стоить:

2 мм — 1350 рублей за кг;
4 мм — 1200 рублей за кг;
16 мм – 600 рублей за кг.

Приведённые выше расценки – это относительное усреднённое значение. Они могут меняться в зависимости от многих факторов: местности, экономической ситуации и т.д. Высокая цена быстрорежущих металлов делает их популярными при сбыте металлолома. Стоимость такой вторичной продукции гораздо выше, чем обыкновенных сплавов.

Сталь Р6М5 — состав, характеристики, применение, заточка, обработка

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.

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).

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Сталь Р6М5 описывается сразу несколькими ГОСТ и ТУ. В каждом из них содержатся изделия и технические требования к ним. Несмотря на переход металлопроката на твердые сплавы, Р6М5 характеристики удерживают эту марку в поле зрения многих сталелитейных производств. Все еще остаются востребованными следующие изделия, описанные соответствующими ГОСТами или ТУ:

холодно-деформированные фасонные профили высокой точности ТУ 14-11-245-88;

кованные круги или квадраты, сортамент — ГОСТ 1133-7;

горячекатаные круги — ГОСТ 2590- 88;

калиброванный пруток — ГОСТ 7417-75;

прутки и полосы — ГОСТ 19265-73 (марка стали Р6М5К5);

круги со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955-77;

вероятно, остались еще ГОСТ, не вошедшие в список.

Этих стандартов придерживаются и до сих пор на многих предприятиях России.

Плюсы

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.

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.

Минусы

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.

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.

Сортамент и нормативная документация

Выплавка стали и изготовление проката должно осуществляться в соответствии с требованиями Государственного стандарта. Основным нормативным документом, которым руководствуются сталелитейщики, является ГОСТ 19265-73. А в качестве основных видов металлопроката выступает следующее:

кованые и горячетканые круги;
круги, имеющие специфическое покрытие;
прутки и полосы;
калиброванные прутки;
высокоточные фасонки;
квадратный профиль.

Существуют и другие виды проката, регламентируемые ГОСТом.

Особенности термической обработки

Инструментальная сталь Р6М5 относится к самозакаливающимся видам. Но чтобы добиться высоких прочностных показателей, в процессе ее производства важно соблюдать технологию обработки.

Термообработка проводится в несколько этапов. Первоначально сталь нагревают в соляной ванне при температуре 500°С и 850°С. В таких температурных режимах ее выдерживают в течение 15-20 секунд.

Далее производят нагрев материала при температуре 1280°С. Время нагрева рассчитывается исходя из толщины проката. На каждый миллиметр металла требуется 10 секунд закалки. Для улучшения свойств материала производят отпуск в течение 3-х часов с понижением температуры до 580°С.

Преимущества и недостатки

Сталь Р6М5 имеет определенные плюсы и минусы. К преимуществам материала, как уже говорилось выше, относится твердость, сохраняемая даже при сильном нагреве. В отличие от сталей других марок, сталь Р6М5 не теряет прочностных характеристик даже при безостановочном бурении на высоких оборотах. Она устойчива к повреждениям при механическом и динамическом воздействии.

Режущие инструменты долго сохраняют качество заточки. С их помощью удается разрезать твердые материалы. Сталь хорошо поддается обработке на шлифовальном оборудовании.

К недостаткам можно отнести невозможность заточки ножей в бытовых условиях. Не рекомендовано применение этого материала и для сварных конструкций.

Как точить изделия быстрорезы

Р6М5 – это российская марка стали. Она имеет множество зарубежных аналогов. К их числу относятся:

T11302 (США);
SKH51 (Япония);
3343 (Англия);
Z85WDCV (Франция);
HS6-5-2, S6-5-2S (Германия);
SW7M (Польша).

Аналоги Р6М5 ГОСТу также должны соответствовать.

Соблюдение точной технологии в процессе выплавки и термообработки улучшает прочностные характеристики стали Р6М5, и применение изготовленных из нее изделий становится долговечным.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 16858
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Читайте также: