Сталь р12 для ножей

Обновлено: 25.04.2024

Какая самая лучшая сталь для ножа? Что означает маркировка «p»? Эти вопросы важны, ведь острый и прочный нож на кухне – крайне необходимая утварь. Изделия из металла p12 отличаются хорошей производительностью, такой материал часто заменяет p18. Они также обладают превосходными рабочими свойствами, поскольку материал представляет собой легированный, включающий 12 % вольфрама. Последний химический элемент добавляют в лучшие инструментальные стали.

Специфика материала и его общая характеристика

Маркировка «p» означает, что рассматриваемая сталь – быстрорез — идеально подходит для создания клинков холодного оружия. Материал для изготовления ножей максимально прочен по своему составу, в который включён углерод и сплав железа. Именно они составляют основную часть. Изменяют свойства ножей легирующие компоненты, которые способны добавить изделию требуемые характеристики. Среди них износостойкость, жёсткость, устойчивость к коррозии, прочность.

Ножи металлические p12 крепкие, то есть выдерживают различные механические воздействия, сохраняя цельной кристаллическую решетку, что не дает деформироваться форме изделия. Твёрдость — это как раз то свойство, оказывающее влияние на износостойкость и режущие качества. Прочность ножей p12 говорит о том, насколько сплав переносит изгибающие воздействия. Слабое место изделий из этого сплава – повышенная хрупкость, поскольку железо твёрдое, следовательно, подвержено ломкости. Однако заточку держит хорошо, что позволяет его применять на кухне, например.

В сплавах p12 в качестве легирующих элементов, придающих им те или иные свойства, используются такие химические компоненты, как вольфрам, кобальт, ванадий. Благодаря им металлические изделия отличаются износостойкостью и прочностью. Обычно быстрорежущую сталь, которая обозначается маркировкой «р», используют для производства разных износостойких, пневматических, нагревающихся и режущих инструментов. Из неё также делают строительные элементы: крепежи, проволоку, пресс-форму.

Плюсы

Быстрорежущая сталь представляет собой материал, который применяют для изготовления острых стальных инструментов. Состав p12 отличается высоким качеством, по сравнению с обычным материалом. Кроме того, он обладает важнейшим свойством – износостойкостью, ведь под воздействием трения сталь нагревается, и, соответственно, портится со временем. Сегодня в сплав быстрорежущий производители добавляют соединения для крепости во избежание нагревания.

При производстве ножей сталь p12 по консистенции похожа на порошок, в который добавляются карбиды. За счёт этих компонентов ножи становятся очень прочными. Маркировка «p» указывает, что изделие является быстрорежущим, а цифра «12» говорит о процентном содержании в нём вольфрама.

К несомненным преимуществам ножей, созданных из стали p12, причисляют быстрорежущие свойства лезвия. Сплав р12 хорошо можно отшлифовать. Список достоинств:

Прекрасные режущие характеристики.
Длительные эксплуатационные качества.
Высокая прочность.
Сталь не подвержена влиянию максимальных температур.
Структура однородная.
Не поддается разрушению под влиянием окружающей среды.
Легко обрабатывается методом шлифования.
Прибыльность производства быстрорежущего материала.

К плюсам такого металла относят и себестоимость процедуры обработки режущим инструментарием. Р12 относится к вольфрамовым сталям, в которых производители увеличивают содержание ванадия, но уменьшают количественное соотношение вольфрама. Способность работать на высокой скорости относят к преимуществам. В p12 содержится следующий состав:

Углерод – от 0,80 до 0,90 %.
Хром – от 3,1 до 3,6 %.
Ванадий – 1,5 – 1,9 %.
Вольфрам – 12,0-13,0 %.
Молибден – до 1,0 %.
Кобальт – отсутствует.

Помимо ножей, из металла данной маркировки производят фасонный режущий инструмент (плашки, фрезы, гребёнки и многое другое). Часто p12 заменяет собой p18, так как первая демонстрирует отличные показатели пластичности и прочности, даже когда её нагревают.

Минусы

Чтобы получить быстрорежущую сталь, на неё воздействуют жидким азотом. В процессе производства получают однородную твёрдую массу. Такая процедура позволяет избежать неоднородности, в дальнейшем не появляются микротрещины, эксплуатационные качества повышаются. Порошок, полученный в процессе обработки, фильтруют, затем помещают в вакуум, где на него воздействуют высокие температуры. В итоге получают высоколегированную сталь, которая обладает свойствами быстрорежущей, а также твёрдых сплавов.

К минусам «p» относят небольшую хрупкость, то есть сталь p12 не подходит для создания топоров, мачете, ножей метательных, тяжелого холодного орудия. Но у этого материала недостатков намного меньше по сравнению с достоинствами. К незначительным минусам ножей из сплава этой маркировки причисляют:

Могут быть хрупкими.
Изделия из стали стоят дорого.
Процесс производства сложный технически и дорогостоящий.
Меньшая вязкость по сравнению с инструментальными сталями.
Есть вероятность купить нож из другого материала.

Разные модели быстрорезов обладают своими плюсами и минусами, однако все они наделены повышенной теплостойкостью, твёрдостью, износостойкостью, сопротивляемостью к разрушению. Например, к таким относят ножи охотничьи «Беркут», «Восток», «Бобр».

Впрочем, от марки зависит, сколько всё же прослужит изделие, какими показателями качества было наделено. Если технология производства была нарушена, то, возможно, длительность удержания заточки и другие характеристики будут сведены к минимуму.

Заключение

Итак, сталь быстрорежущая p12 занимает собственную нишу, несмотря на повышенную конкуренцию. Всё это благодаря её превосходным свойствам: отличная вязкость, длительный эксплуатационный период, прочность и прочее. Ножи из этого материала долго остаются в своём первоначальном виде, но они могут сломаться из-за высоких показателей хрупкости. Специалисты рекомендуют сделать вложение, купив прочный и острый нож, который прослужит долгие годы.

Сталь для ножей Р18: плюсы и минусы

Сталь Р18 – очень твердый, качественный сплав, в состав которого помимо железа входит много легирующих веществ, улучшающих его качества. Она используется не только для производства высококачественного холодного оружия, но и для выполнения инструментов, которые должны быть очень твердыми. Из Р18 делают сверлящие или режущие инструменты, например пилы или сверла. За счет высокой твердости эта сталь может резать металл более мягкой марки.

Ближайшим отечественным аналогом Р18 является Р12. Из зарубежных можно привести китайскую W18Cr4V и Т1 из США.

В Р18 содержится большое количество веществ, которое улучшают свойства стали. Главное из них – вольфрам. Буква Р в марке означает, что она содержит вольфрам, а число 18 показывает процент вольфрама. Кроме вольфрама в Р18 содержится много других веществ: 0.8 % углерода, который придает высокую твердость, 0.4% марганца и кремния, которые улучшают вязкость, 4% хрома, который замедляет ржавление, 1.2 % ванадия, отвечающего за общую прочность и 0.5 % кобальта, за счет которого обеспечиваются режущие свойства. Содержание железа в этой стали – 73%, что не очень много.

Так как этот вид стали зачастую применяется для инструментов, туда добавляют молибден для жаростойкости и никель для пластичности.

Металл закаляют до трех раз – после второй закалки при температуре 400 градусов она становится прочнее, а после финишной третьей – особо твердой.

Все эти свойства относят Р18 к быстрорежущим – инструментом из этой стали можно работать до 4 раз быстрее, чем простым. Рассмотрим теперь плюсы и минусы этого сплава для изготовления клинков ножей.

Высокое качество. Изделия из этой стали почти заведомо будут без дефектов, за счет качества изготовления сырья. Поэтому при покупке быстрореза из Р18 можно не волноваться.
Высокая твердость очень важна для любого режущего инструмента. А марка Р18 имеет твердость по шкале Роквелла от 65 до 64. Для ножа такая твердость считается очень высокой, что причисляет такой клинок к классу быстрорезов. Его очень редко придется точить, ведь об обычные материалы он не затупляется – дерево им можно резать почти беспрепятственно.
Хорошая упругость и ударная вязкость за счет добавок. Обычно твердый металл оказывается и хрупким – его несложно сломать при боковых нагрузках на инструмент. Но данный сплав, как правило, будет гнуться, но не ломаться, ведь некоторые примеси, особенно марганец и никель, делают его более гибким, пластичным. Углерод и кремний добавляют не только прочность, но и защищают от излома. Поэтому из Р18 выполняют пилы, фрезы, которые прекрасно работают.
Клинок из Р18 обладает хорошими способностями к резке, долго не тупится, хорошо держит кромку. Здесь помогает примесь кобальта, который и отвечает за рез. Он помогает клинку держать кромку, а также позволяет заточить лезвие до бритвенной остроты, которую он будет удерживать даже при тяжелой работе.
Таким ножом можно будет резать изделия из более мягкого материала. Этот сплав традиционно используется для инструментов, которыми работают по металлу.
В целом этот вид стали можно считать почти идеально сбалансированным – он выделяется твердостью, достаточно прочен, долго сохраняет режущие способности. Пользователи отмечают, что из всех быстрорежущих сталей Р18 является одной из лучших. Сочетание всех этих свойств делает его идеальным кандидатом для ножевой стали высшего качества.

Самостоятельно ковать эту сталь очень сложно, ведь чтобы даже расплавить ее потребуется температура до 1280 градусов. После такого нагрева ее придется долго обрабатывать, что также сложно. Закалять готовый клинок можно только в предварительно разогретом до 200 градусов масле, после чего клинок продолжает стынуть на открытом воздухе. Также, после остывания его приходится трижды отпускать при температуре в 400 градусов, по часу каждый раз.
Цена: этот сплав относится к высшему классу в области цены. Даже небольшой клинок из него будет стоить в районе четырех тысяч. А инструменты из него выпускаются только дорогими брендами.
Р18, несмотря на содержание хрома, легко поддается коррозии, поэтому за ножом требуется ухаживать. Оберегайте его от воды и от других агрессивных веществ. Ножи из такой стали, как правило, покрываются защитным веществом еще на заводе, или же проходят защитное оксидирование. Со временем покрытие сходит, особенно если инструмент часто используется, а потому регулярный уход становится необходимым.
При использовании ножа для выполнения поперечных нагрузок появляется большой риск сломать его. Это бывает со всеми ножами из очень твердой стали, потому что вместе с твердостью появляется и хрупкость. Но у ножей из Р18 этот риск заметно меньше, потому что особое внимание уделялось прочности – добавлены марганец и кремний.
Точить клинок станет очень сложно, потому что сплав имеет высокую твердость. Единственная точилка, которая подойдет для таких ножей – корундовая, потому что корунд превосходит твердостью этот сплав. Сам процесс точения будет долгим и сложным. Но если у вас есть электрический станок с вращающимся точильным камнем, процесс становится намного легче и быстрее. Заточку нож держит около года, если не подвергать его экстремальным нагрузкам.

Вывод

Сталь Р18 хорошо подходит для изготовления клинков быстрорезов. Клинок не надо будет часто затачивать, а бритвенную остроту он будет держать даже при интенсивной работе. Следует проявлять осторожность при боковых нагрузках, так как на них клинок меньше рассчитан.

Как рубящее оружие такой нож не подойдет – инструмент из такой стали может только резать, а потому он подойдет как кухонный или шкуросъемный. Также им можно будет и строгать по дереву, причем он будет легко резать самые твердые породы.

В такой нож придется вложить немало денег, но в качестве не придется сомневаться. Кроме того, такой клинок почти обязательно прослужит вам очень долго, при условии, что его будут использовать по назначению и защищать от коррозии.

Нож из рапида своими руками

Тематические форумы «ножеманов» завалены спорами о качестве и назначению ножа из быстрореза. Люди практически разделились на два лагеря. Немало высказываний о хрупкости металла. Но, более утвердительными выглядят убеждения о неправильном изготовлении самого клинка. Попробуем «пролить свет» на производство ножей из быстрорезов своими руками.

Быстрорежущая сталь разных марок для ножей

Нож состоит из двух главных частей – клинок и рукоять. Важны обе части. Данная статья нацелена на режущую часть ножа. Марка стали играет важнейшую роль на технические характеристики конечного изделия. Не менее важен процесс изготовления клинка.

Редко люди рассказывают о предварительном отборе заготовки. Со слов профессионалов ножевого ремесла, обязательным и первоначальным этапом является – отсев брака.

Проверка проходит простым бросанием заготовок на деревянную поверхность. Сделать это необходимо несколько раз, поддавшиеся трещинам изделия – бракуются.

Найти сталь от быстрорежущей пилы в России достаточно легко. Списанные изделия заводского назначения, завалялось у дедушки в гараже изделие из СССР или приобрести на рынке новый «быстрорез». Вполне подходящие варианты. Быстрорежущие марки стали насчитывают немало пригодных разновидностей для изготовления клинков.

Сталь Р18 и ножи из неё

Рапид из стали Р18 встречается редко. Повезло найти пилу или пластину – «ножеманы» плачут от зависти. Сталь с прочностью до 1000 МПа сохраняет режущие свойства при нагреве до 600 градусов по Цельсию. В производстве применяются для резцовых инструментов: свёрла, резьбовые фрезы, метчики, зенкеры, развёртки и резцы.

Поддаётся ковке и закалке. Изготовить нож из пилы стали Р18, не составит труда. Вырезать шаблон, сделать спуски, РК и рукоять. Закалять не требуется, отпуск не нужен. Пользователи отзываются только положительно, работают ножами по 15-20 лет.

Чертовски удачный по прочности и стойкости материал. Сложность в заточке, касается любой рапидной стали. В данном случае – не исключение. Боится коррозии, требует ухода.

Ножи из стали быстрорез Р12

Непосредственный заменитель стали Р18. Производственное применение имеет в свёрлах, метчиках, развёртках и прочих вариантах. Структура Р12 близка «собрату» Р18. Супротив близкого сходства присутствует небольшое различие в механических свойствах.

Неоднородность карбида сказывается на Р12 в пластичности и вязкости. Режущие свойства клинка из этого материала однозначно высоки. Заточке поддаётся слегка легче.

Хрупкость характерна рапидным сталям, не следует изготавливать «мачете» или топор. Аналог Р18 отлично подойдёт для кухонных ножей.

Клинки из быстрореза Р6М5

Сталь довольно ходовая, найти её несложно. Используется в режущем и пильном инструменте, хорошо справляется с ударными нагрузками. Существует несколько разновидностей по ГОСТу. Основные рапидные свойства присутствуют во всех марках Р6М5.

Мнения разняться в использовании клинков из этого материала. При затупившемся лезвии трудно заточить, в походе создаст тучу трудностей. Рекомендуется на длительные мероприятия не брать. Кухонный или разделочный – его предназначение. Непременно справится с деревообработкой.

Как изготовить нож из рапида своими руками

Стали марок: Р10, Р12, Р14, Р18 и семейство Р6М5 великолепно подходят для создания режущих элементов. Хрупкость пильных полотен, несколько преувеличена.

Не следует изготавливать слишком длинные клинки и ковырять ими канализационные люки. Проблем с ножом в будущем использовании не возникнет.

Рапидный сплав довольно вынослив к нагрузкам, предназначен к длительным нагрузкам. Правильное изготовление клинка гарантирует все доступные его качества. Дадим краткую инструкцию по изготовлению клинка своими руками из ходовой стали марки Р6М5.

Требуемые материалы и инструменты

Сплав довольно стоек к механическим воздействиям. Сложности при изготовлении возникнут однозначно, бояться их не подобает русскому мастеру. Материалы потребуются:

деревянный брусок и эпоксидный клей (для рукояти);
кусочек латуни, бронзы либо меди;
пропиточный лак, масло.

Полотно ножовки марки стали Р6М5 – заготовка. Защитные очки и перчатки, работа предстоит пыльная и трудоёмкая. Инструментарий следующего типа:

УШМ «болгарка», набор дисков различного назначения;
тиски, молоток, лобзик, напильники, плоскогубцы;
точильный станок, круги к нему с различным зерном;
надфиль, дрель и набор свёрл;
маркер, наждачная бумага, струбцина;
ёмкость с водой.

Рукоять всадного типа подойдёт идеально. Выбор остановить стоит на ней.

Изготовление основного профиля

Шаблоном пользоваться не следует, чертёж маркером выполнить лучше на самом полотне. Специфические качества стали, позволят делать надрезы в соответствии с изображением. А плоскогубцами обламывать по резу, кусочки стали. Чертёж выполняется вместе с хвостовиком.

По окончании процесса получим грубую, черновую заготовку клинка. На точильном станке дорабатываем деталь. Убираем лишний металл, стачивая на круге с крупным зерном. Проточки на хвостовике помогут лучшему склеиванию с деревом.

Скосы и шлифовка клинка

Размечаем симметричные скосы, процесс довольно ответственный, отнестись стоит с аккуратностью. Перегрев стараемся не допускать, окунаем периодически клинок в воду. Для выведения чётких спусков поможет специальное приспособление.

Круг точильного станка необходимо сменить, ставится самое мелкое зерно. Убедившись в симметрии спусков, допустимо произвести первичную заточку заготовки. Заключительная шлифовка производится вручную, с помощью наждачной бумаги.

Попутно изготавливаем больстер, подходящий по размерам кусочек латуни, размечаем под клинок. В соответствии с разметкой необходимо просверлить небольшие отверстия. Затем их расширить при помощи надфиля для вставки клинка.

Изготовление рукояти

Пильную заготовку, обязательно необходимо обернуть скотчем, для продолжения безопасной работы. Деревянный брусок следует разметить и в соответствии с хвостовиком насверлить в нём отверстия. Произвести примерку вместе с больстером.

Сидит идеально? Идём дальше:

Можно приступать к склеиванию деталей. Эпоксидку рекомендуют смешивать с деревянной стружкой. Залив в отверстие будущей рукояти клей, вставляем больстер и клинок. Укрепляем конструкцию в струбцину. Оставляем на сутки засохнуть клею.
Высохнув, освобождаем заготовку. Размечаем будущую рукоять и снимаем лишнее лобзиком. Черновой вариант рукояти готов.
Доводим до анатомической или другой формы с помощью наждачной бумаги. Самым мелким зерном обрабатываем в заключение.

Пропитываем рукоять маслом или специальной жидкостью. Это придаст изделию водоотталкивающие качества и меньшую подверженность гниению. Остаётся заточить клинок по всем правилам.

Как точить изделия быстрорезы

Рапидные марки стали имеют твёрдость до 62-64 единиц по шкале Роквелла. Соблюдая условия изготовления изделия, она сохранится. Известный факт, больше твёрдость – больше угол заточки. Но ограничений нет, нужен больше угол, делайте как угодно.

Заточка ножей из рапидных сплавов, держится долго. Но следует помнить, что при затуплении лезвия наточить его будет сложно. Лучше доверить такую функцию профессионалам. Взялись сделать самостоятельно – отличий в заточке от обычного ножа, нет.

Единственное что непременно поможет – специальный инструмент. На нашем ресурсе имеется целый раздел, в котором непременно получите нужную информацию.

Сталь Р12

Сталь Р12 – это быстрорежущий сплав, который активно применяется в промышленности для изготовления разного рода режущего инструмента. Этот металл благодаря своим прочностным характеристикам нашёл своё применение и в ножевом производстве. Изделия из него обладают прекрасными рабочими свойствами, высокой твёрдостью и износостойкостью – то есть базовыми параметрами качественного ножа.

Название Р12 – это не простой набор букв, а маркировка, в который скрыты некоторые сведе́ния о сплаве:

«Р» – этой буквой маркируются все быстрорежущие стали, от английского названия rapid (скорость);
12 – это процентное содержание в металле вольфрама, который образует очень твёрдые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие прочность и красностойкость.

Быстрорезы уже давно применяются для создания клинков холодного оружия, что обусловлено их следующими характеристиками:

хорошая горячая твёрдость, которая характеризует то, какую температуру сталь может выдержать без потери рабочих качеств;
повышенная красностойкость – указывает, сколько времени сплав будет выдерживать такую температуру;
большая стойкость к износу и внешним нагрузкам.

В итоге ножи из Р12 будут обладать крепкими лезвиями, которые без проблем могут выдерживать серьёзные механические воздействия без деформации структуры изделия.

Высокая твёрдость – характерная черта подобных режущих инструментов, это важное свойство влияет и длительность службы, и на качество реза. Хоть такой сплав и переносит изгибающие нагрузки, его слабым местом является повышенная хрупкость, так как твёрдый металл подвержен ломкости.

Подводя итоги всему вышесказанному, можно смело утверждать, что из Р12 можно производить режущие изделия, которые будут выделяться особыми свойствами на фоне обычных сталей. К основным достоинствам этого сплава относят:

прекрасные режущие характеристики;
длительный срок службы;
высокая прочность;
сталь не подвержена влиянию перепада температур;
однородность структуры.

Основной минус Р12 – это повышенная хрупкость, которая несколько ограничивает применение этого сплава.

Из этой быстрорежущей стали нельзя изготавливать изделия, которые подвергаются большим ударным нагрузкам, то есть топоры, метательные ножи, мачете и т. п.

Помимо повышенной хрупкости, рассматриваемый металл имеет и другие незначительные минусы, которые полностью перекрываются его достоинствами:

довольно высокая стоимость конечных изделий;
процесс производства сложный технически и дорогостоящий;
меньшая вязкость по сравнению с инструментальными сталями.

Итак, Р12 сталь занимает собственную нишу, несмотря на повышенную конкуренцию. Всё это обеспечивает её характеристика: отличная вязкость, длительный эксплуатационный период, прочность и прочее. Ножи из этого материала долго остаются в своём первоначальном виде, но они могут сломаться из-за высоких показателей хрупкости. Осторожная эксплуатация и тщательный уход – то, что позволит подобным изделиям служить верой и правдой своему владельцу долгое время.

Химический состав

В первоначальном виде любая сталь представляет собой соединение железа и углерода. В таком виде она сильно подвержена коррозии, довольно мягкая, совершенно не подходит для создания режущего инструмента. При производстве в неё добавляют другие различные элементы, которые при взаимодействии с ней позволяют добиться необходимых качеств.

Все свойства, за которые так ценится Р12М быстрорез, являются результатом взаимодействия легирующих компонентов, которые при производстве включаются в сплав. Среди них следующие:

Быстрорез Р12 получают порошковым методом, то есть после выплавки металл измельчается и задувается в заготовку. На этом этапе в него добавляются все легирующие добавки, после чего под большим давлением всё сплавляется в готовое изделие. Такой способ более экономичен в сравнении с традиционной отливкой или ковкой и позволяет достигать улучшенных характеристик.

Классификация материала и применение марки Р12

Р12 относят к быстрорежущим сталям. Быстрорежущие стали – легированные сплавы, предназначенные главным образом для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.

Р12 благодаря своим положительным свойствам активно применяется в ножевом производстве. Такие режущие инструменты обладают всеми необходимыми характеристиками. Благодаря высокой устойчивости поверхности к внешним нагрузкам они без проблем перерезают толстые канаты, древесину, кости и т. д.

Нож из Р12 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.

Сталь Р12М широко применяется и в промышленности. Самый яркий пример – это изготовление свёрл самых разных назначений: от дерева до сверхпрочных металлов. Из них же делают зенковки, коронки, конические машинные развёртки, буры, резцы долбёжные, полотна ножовочные и т. п.

Способы и методы заточки

Даже быстрорежущая сталь Р12 подвержена износу и затуплению, несмотря на внушающие прочностные показатели. Если учитывать сведения о применении и свойствах этого сплава, 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.

Самым правильным вариантом будет отдать нож 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.

Можно, конечно, попробовать провести затачивание и дома, но стоит учитывать: как минимум для этого понадобятся алмазные камни, цены на которые в последнее время очень кусаются. В таком случае обработка будет проводиться в 2 этапа:

Сначала камнем с крупным зерном – так называемая грубая заточка.
Затем абразивом с мелким зерном – финальная шлифовка.

Лучше не пробовать проводить затачивание в гаражных условиях, так как есть шанс повредить инструмент до степени невозврата в первоначальное состояние.

Аналоги

Р12 имеет большое количество аналогов по всему миру. Связано это с тем, что для быстрорежущих сталей предъявляются одинаковые требования. В итоге получается и похожий химический состав, и производственная технология, и характеристики. Ниже будет приведена таблица с идентичными сплавами из разных стран мира, однако стоит учитывать, что их свойства, а тем более стоимость не идентичны, а просто имеют много похожего.

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.

Трудности закалки быстрорежущей стали

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.

Стоимость металла в продукции

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.

Читайте также: