Сталь р18 твердость по роквеллу

Обновлено: 03.05.2024

Сплав марки P18 еще называют быстрорежущей сталью. Как правило, этот материал используется в производстве качественных сверл, резцов, метчиков, врез и прочих подобных составляющих. Продукция получается высокопрочной и надежной благодаря качествам стали P18. В данной статье мы узнаем все об этом практичном материале.

Состав и расшифровка

О составе того или иного сплава можно узнать многое, если обратить внимание на его название. Так, буква «Р» в наименовании марки рассматриваемой стали выступает в качестве обозначения непосредственного типа металла – быстрорежущая сталь. После буквенного обозначения ставится цифровое значение, указывающее на процент содержания вольфрама в сплаве.

Для рассматриваемой марки Р18 характерно содержание 17–18,5% такого элемента, как вольфрам. Существуют и другие распространенные марки, к примеру, Р6М5 и прочие, в которых на тот же химический элемент приходится от 5 до 6,5%. Вольфрам является компонентом, который делает металл более прочным, но при этом повышает его вязкость, способность утрачивать твердость на фоне нагрева высокими температурами.

В названии материала также может присутствовать буква «М». Она говорит о наличии в составе металла молибдена. Этот компонент ответственен за показатели прокаливаемости материала, его плотность, твердость. Именно за счет молибдена сталь приобретает антикоррозийные свойства, легче поддается дополнительным обрабатывающим операциям.

В остальном составы Р18 и Р6М5 во многом являются схожими. Оба этих сплава включают углерод, кремний, никель, хром, фосфор, ванадий, марганец.

Плюсы и минусы

Сталь, что относится к марке Р18, является весьма востребованной. Актуальность данного материала легко объясняется множеством достоинств, которыми он обладает.

Главный плюс сплава Р18 заключается в его высочайшем качестве. Изделия, произведенные из рассматриваемого типа стали, обычно не имеют никаких дефектов и недоработок. Такой эффект достигается за счет прекрасного качества изначального сырья. По этой причине, приобретая быстрорез из стали Р18, пользователь может ни о чем не беспокоиться.
Для материала характерен высокий уровень твердости. Это очень важный параметр, который играет одну из главных ролей при выборе инструментов и приспособлений со стальными деталями. Рассматриваемая марка отличается твердостью 64–65 в соответствии со шкалой по Роквеллу. К примеру, для ножа такие показатели оказываются крайне высокими. Стальные элементы придется редко подвергать заточке, поскольку о прочие материалы они не затупляются – ими можно резать даже древесину.
Сталь Р18 также характеризуется отличной упругостью и ударной вязкостью благодаря наличию добавок в составе. Как правило, твердые виды металлов демонстрируют хрупкость – они легко ломаются при боковых нагрузках. Однако рассматриваемый сплав обычно может гнуться, но при этом не ломается. На это влияют такие примеси, как марганец и никель, – эти составляющие делают материал более пластичным, гибким. А комбинация кремния и углерода не только придает стали повышенную прочность, но и предупреждает формирование заломов. Благодаря этому из Р18 получаются прекрасные пилы и фрезы.
Клинки, сделанные из стали Р18, могут похвастаться замечательной способностью к эффективной резке. Режущие детали в них не тупятся быстро, очень хорошо могут удерживать кромку. Для достижения таких результатов в материале присутствует кобальтовая примесь, отвечающая за качество реза. Кобальт позволяет клинкам держать кромку, а также позволяет точить лезвия до высокой остроты.
Используя ножи, изготовленные с применением Р18, можно легко разрезать те изделия, которые сделаны из более мягких материалов. Рассматриваемый сплав по стандарту используют для изготовления инструментария, с которым мастера обрабатывают металлы.
Сталь Р18 можно смело отнести к категории максимально сбалансированных материалов, имеющих идеальную структуру. Металл твердый, высокопрочный, надолго сохраняет режущую способность. Качество и практичность такого материала по достоинству оценили многие пользователи

Серьезных недостатков сталь марки Р18 не имеет, однако нужно учитывать, что продукция из этого материала стоит довольно дорого. В первую очередь это касается изделий, выпущенных известными и популярными брендами.

Характеристики

Инструментально быстрорежущая сталь Р18 характеризуется уровнем твердости в HB 10-1=255 Мпа. Несмотря на такой параметр, металл является быстросвариваемым. Его можно легко и беспроблемно подвергать шлифовке. Чтобы сплав был наделен более высокими режущими качествами, его дополнительно легируют одним из сильных карбидообразующих компонентов. Это может быть как вольфрам, так и молибден или ванадий, упомянутые выше. Кроме того, зачастую задействуются вспомогательные элементы, повышающие показатели красностойкости металла. Речь идет об алюминии и кобальте.

Главным условием получения качественного материала, соответствующего ГОСТ, является неукоснительное соблюдение технологии термической обработки. Под такой обработкой подразумевается воздействие очень высоких температур (от 1200 до 1300 градусов Цельсия). Также необходим грамотный отпуск при 550–560 градусах Цельсия. Этот этап работ приводит к дисперсионному затвердению металла. Сталь Р18 относится к группе быстрорежущих металлов, характеризующихся нормальным уровнем теплостойкости (500–650 градусов Цельсия). Твердость металла является довольно высокой и составляет 68–70 HRC. Кроме того, рассматриваемый вид стали характеризуется износостойкостью, демонстрирует очень высокое сопротивление пластическим деформациям.

Аналоги

Современные высококачественные сплавы с маркировками Р18 и Р6М5 имеют множество не менее качественных аналогов. Производство последних налажено на территории разных стран. Обозначим, о каких именно сплавах идет речь:

Применение

Особенно часто сталь с маркировкой Р18 применяется для производства множества качественных режущих составляющих. Заточка надежных инструментов, производящихся с применением подобного металла, проходит во много раз быстрее. Режущие предметы такого рода отличаются прекрасным качеством и эффективностью работы. Ими можно пользоваться даже в самых сложных условиях, на фоне сильных нагревов и механических нагрузок. При этом технические характеристики стальных компонентов сохраняются. По этой причине материал Р18 часто используется в автоматизированных цехах.

Высочайшее качество реза объясняется наличием легирующих компонентов в стали. Заточку можно осуществлять посредством наждачных кругов. Главное, чтобы при этом процессе не было вибрационных или динамических воздействий. Из стали Р18 получаются: прекрасное сверло по металлу, метчики, плашки, ножи, надежные резцы и прочий полезный инструмент. Однако сплав также отлично подходит для изготовления кранов, промышленных приспособлений.

Перечисленные изделия отличаются износостойкостью и ударопрочностью.

Обработка

Чтобы режущие изделия, изготовленные из высококачественной и сбалансированной стали Р18, приобрели высокий уровень износостойкости и прочности, металл подвергают определенным способам термической обработки. Этот процесс проходит в два основных этапа.

В первую очередь материалу необходимо правильное закаливание при термообработке. Речь идет о нагреве до температурных значений в 1200–1300 градусов Цельсия. Чтобы не столкнуться с формированием ненужных трещин, процедура должна осуществляться постепенно – торопиться нельзя. Сначала металл подогревают до 400–500 градусов Цельсия, а потом достигают других температур – 800–850 градусов Цельсия.
На фоне максимального режима подогрева заготовка должна обрабатываться только в рамках определенного отведенного времени. На каждый миллиметр толщины металлического листа должно уходить не больше 10–15 секунд. По ходу процедуры закалки начнется разложение карбида, сплав будет насыщаться такими составляющими, как углерод и вольфрам.
Важным этапом термической обработки стали Р18 является отпуск. Его следует проводить по всем правилам. Действовать необходимо при температуре, составляющей от 550 до 650 градусов Цельсия. Процедура проводится в 2 основных этапа. Длительность каждого из них должна составлять не меньше 1 часа. По ходу таких действий будут повышаться прочностные характеристики стали.

Чтобы правильно закалить сталь, а также провести ее качественный отжиг, необходимо создать для этого все условия. К примеру, непосредственный нагрев рассматриваемого типа металла обычно осуществляется в специализированных соляных ваннах. Последние составляются из хлорида бария и хлористого натрия. Фтористый магний целесообразно задействовать с целью раскисления необходимого раствора.

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.

Плюсы

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.

Минусы

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.

Быстрорежущая сталь Р18: характеристика и область применения

Сплав Р18 относится к категории инструментальных быстрорежущих сталей. Калиброванные прутки Р18 еще называют серебрянкой. Характеризуется содержанием ванадия менее 2%. Хорошо подвергается обработке сваркой и шлифовке. Материал применяется для изготовления инструмента для металлорежущих станков: фрезы, сверла, резцы, протяжки, шеверы, долбяки и прочие. Высокие эксплуатационные характеристики инструменту придают карбидообразующие элементы, вводимые в сплав в качестве легирующих элементов.

Из быстрорежущей стали изготавливаются инструменты, работающие с большой производительностью и сопротивлением. При этом сохраняют свои режущие свойства при нагреве до 700 °C.

Р18, расшифровка маркировки стали

Обозначение марки сплава понятно просвященным. Оно расшифровывается следующим образом:

Р — сталь быстрорежущая;
18 — содержание вольфрама.

Кроме вольфрама в сплаве, также содержатся:

Fe (железо) — 73%;
Cr (хром) — 4%;
V (ванадий) — не более 1,4%;
Мо (молибден) — менее 1%;
С (углерод) — 0,8%
Si (кремний) — 0,5%;
Mn (марганец) — 0,5%;
Со (кобальт) — 0,5%;
Ni (никель) — 0,4%;
S (сера) — 0,03%;
Р (фосфор) — 0,03%.

Характеристики и применение

Говоря о стали р18, характеристиках и применении, нужно отметить, что изготовленные из нее инструменты после термической обработки обладают твердостью HRC 62…65 единиц и высокой прочностью. Этого вполне достаточно для обработки конструкционных сталей обыкновенного качества. Длительная красностойкость без потери прочности позволяет производить длительную обработку деталей.

Но большим недостатком сплава считается карбидная неоднородность. Особенно это заметно в заготовках большого диаметра. В крупном инструменте данный недостаток проявляет себя снижением стойкости и выкрашиванием режущих элементов.

Проблему решают увеличением избыточного количества карбидной фазы. Термообработка делает внутреннюю структуру стали мелкозернистой.

Свойства материала

У стали р18 есть следующие физические свойства

Параметр	Единица измерения
Плотность,	8800 кг/см3
Модуль упругости, Е	220 ГПа
Модуль сдвига при кручении, G	83 ГПа
Теплопроводность	28 Вт/(м·градус)

Удельное электрическое сопротивление зависит от температуры нагрева металла

Удельное электрическое сопротивление
Температура, град	Количество
20	420
100	470
200	545
300	630
400	720
500	815
600	920
700	1035
800	1150
900	1175

Механические свойства выделяют от завода производителя и после термообработки

Предел прочности при растяжении, Ϭ В	830 МПа
Максимум текучести, Ϭ Т	450 МПа
Линейное удлинение, δ 5	13%
Предел сужения, ψ	22%
Предел прочности при сжатии, Ϭ СЖ	1050 МПа
Твердость, НВ	227
Ударная вязкость, KCU	100 кДж/м2

Параметр	Значение, МПа
Ϭ В	2150
Ϭ Т	2480
Ϭ СЖ0,2	3060
Ϭ СЖ	3820
Ϭ ИЗГ	3000
Тк	1880

Теплостойкость (красностойкость). При температуре 610 °C твердость составляет HRC 59 на протяжении 4 часов.

Температурный режим ковки	900 °C — 1200°С
Охлаждение после ковки	750 °C — 800 °C, колодец
Свариваемость	Хорошая, без ограничений
Обработка резанием	НВ до 228, К v = 0.3−0.6
Обработка шлифованием	Повышенная
Флокеночувствительность	Отрицательная

Область применения

Использование быстрорежущей стали Р18 характерно для режущих лезвийных инструментов, которые предназначены для обработки металлов с различной твердостью, в том числе нержавеющих и жаропрочных сталей.

Их твердость достигает HRC 70. Отличаются повышенной стойкостью к пластическим деформациям и износостойкостью при нагревании. В отличие от инструментальных сталей инструментами из Р18 скорость обработки повышается до 4 раз.

Улучшение эксплуатационных свойств достигается термической обработкой. Нагрев под закалку производится до температуры 1300 °C. Введенный в состав кобальт повышает температуру превращения внутренней структуры карбидов. Основным карбидом считается Fe3W3С. При нагревании и выдержке значительная часть карбида переходит в твердый раствор мартенсита ли аустенита.

Для получения мелкозернистой внутренней структуры используется низкий отпуск. Температура проведения 550 °C — 560 °C. В данной фазе происходит распад остаточного аустенита и выделение дисперсных карбидов.

Для предотвращения образования трещин нагрев под закалку производят ступенчато. Сначала подогревают до 500 °C, затем до 850 °C. Выдержка при температуре 1300 °C проводится в зависимости от толщины обрабатываемой детали. Время не более 15 секунд на 1 мм размера при диаметре не более 30 мм. Например, диаметр фрезы 10 мм. Время выдержки не должно превышать 150 секунд (2,5 минуты).

Время подогрева вдвое больше времени выдержки заготовки. Из-за избыточного количества карбидов остаточный аустенит не может полностью преобразоваться. Поэтому применяется многократный отпуск.

Режущий инструмент из быстрорежущей стали подвергается дополнительной обработке для повышения коррозионностойкости и изностойкости режущей кромки. В зависимости от типа обрабатываемого материала используется:

азотирование, снижающее хрупкость поверхностного слоя;
цианирование, увеличивающее вязкость;
сульфидирование;
пропаривание.

Данные операции производятся после термической обработки, заточки и шлифовки. Это помогает придать готовому инструменту большую прочность

Сталь 95Х18 конструкционная подшипниковая

Число 95 в обозначении стали 95Х18 указывает среднее содержание углерода в долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 0,95%.

Буква Х указывает на то, что сталь легирована хромом, а цифра 18 за ней указывает, что среднее содержание хрома в стали 18%.

Зарубежные аналоги

Германия (DIN)	Евронормы (EN)	США (AISI, ASTM)	Япония JIS	Чехия (CSN)	Польша PN/H
X105CrMol7	1.4125	440FSe	SUS440C	17042	H18

ВАЖНО. Возможность замены определяется в каждом конкретном случае только после оценки и сравнения свойств сталей

Вид поставки

Поковка по ГОСТ 8479-76.
Сортовой прокат ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7417-75.
Полоса ГОСТ 103-76.
Заготовка квадратная ГОСТ 4693-77.

Характеристики и применение

Сталь 95Х18 является легированной высокохромистой нержавеющей сталью мартенситного (основная структура мартенсит) класса с высоким содержанием углерода, которая применяется как коррозионностойкая сталь и не применяется как жаростойкая и жаропрочная. Являясь высокохромистой сталью обладает хорошей кислотостойкостью и высокой окалиностойкостью (до 700-800 °С).[1]

Назначение

Подшипниковая сталь 95X18 применяется при изготовлении деталей к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости и работающие при температуре до 500°С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред (морской или речной воды, щелочных растворов, азотной и уксусной кислоты и др.), например:

кольца,
шарики и ролики подшипников,
втулки,
оси,
стержни

Согласно ГОСТ 5632-2014 сталь 95Х18 также применяется при изготовлении шарикоподшипников высокой твердости для нефтяного оборудования и ножей высшего качества. Сталь применяется после заказлки с низким отпуском.

Согласно ГОСТ 5949-2014 сталь 95Х18 применяется для изготовления горячекатаной, кованой, калиброванной металлопродукции и металлопродукции со специальной отделкой поверхности.

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Номер марки

Марка
стали или
сплава

Массовая доля элементов, %

Обозначение
(Условное
обозначение)

Прочие

не более

1-20

95X18
(ЭИ229)

0,90-1,00

≤0,80

17,00-19,00

—

Осн.

0,025

0,030

—

В первой графе таблицы цифра, стоящая перед тире, обозначает порядковый номер класса стали (1-6) или вида сплавов (7-8); цифры после тире обозначают порядковые номера марок в каждом из классов стали или видов сплавов.
Знак «-» означает, что массовая доля данного элемента не нормируется и не контролируется. В сталях, не легированных титаном, допускается массовая доля титана в соответствии с 6.3 ГОСТ 5632-2014.

Температура критических точек, °С [162 ]

Термообработка

ВАЖНО. Описанные рекомендации по термообработке указаны не конкретно для стали 95Х18, а для легированных высокохромистых сталей, которой и является сталь 95Х18, в целом.

Наиболее распространенным и рекомендуемым режимом термической обработки высокохромистой стали является отжиг при 760-780°С с последующим охлаждением на воздухе или вместе с печью. В результате такой термообработки сталь приобретает наиболее равновесную структуру в виде ферритокарбидной смеси, характеризующейся благоприятным сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Иногда применяется также нагрев и выдержка стали при 850-900°С в течение нескольких часов с последующим быстрым охлаждением. При этом наблюдается растворение карбидов и несколько повышается пластичность.

Хромистая сталь характеризуется склонностью к отпускной хрупкости, поэтому после отпуска ее следует охлаждать быстро (в масле).

Твердость HB по Бринеллю (ГОСТ 5949-2018)

ПРИМЕЧАНИЕ.
Твердость НВ по Бринеллю указана для горячекатаной, кованой и калиброванной металлопродукциии, металлопродукции со специальной отделкой поверхности в термически обработанном (отожженном или отпущенном) состоянии.

Твердость HRC по Роквеллу (ГОСТ 5949-2018)

Марка стали	Рекомендуемый режим термической обработки	Твердость HRC, не менее
95X18 (ЭИ229)	Закалка с температуры (1000-1050)°С, охлаждение в масле, отпуск при температуре (200-300) °С, охлаждение на воздухе или в масле	55

ПРИМЕЧАНИЕ.
Твердость HRC по Роквеллу металлопродукции из стали марки 95X18 (ЭИ229), определяется на образцах, вырезанных из термически обработанных заготовок.

Условия применения стали 95Х18 для узла затвора арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Материал		Температура рабочей среды, °С	Твердость	Дополнительные указания по применению
Наименование	Марка или тип
Шарики	95X18 ГОСТ 5632	От -253 до 350	59…63 HRC HRC≥56 (для температуры≥300°С)	Для сред слабой агрессивности

Условия применения стали 95Х18 для направляющих и резьбовых втулок (ГОСТ 33260-2015)

Материал		НД на поставку	Температура рабочей среды, °С	Дополнительные указания по применению
Наименование	Марка
Сталь коррозионно- стойкая	95X18 ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949	От -40 до 200	Применяется для работы в условиях атмосферной коррозии и средах слабой агрессивности. Твердость втулок выбирается с учетом твердости шпинделя.

Механические свойства

Согласно ГОСТ 5949-2018 механические свойства металлопродукции из стали марки 95X18 (ЭИ229) не контролируют.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1180, конца 850.

Обрабатываемость резанием K_{v тв.спл} = 0,86 и K_{v б.ст} = 0,35, металл отожженный НВ 212-217 и σ_0,2 = 710 МПа.

Сталь Р18 инструментальная быстрорежущая

Буква «Р» означает, что сталь является быстрорежущей.
Цифра 18 после буквы «Р» указывает среднее содержание вольфрама в процентах, т.е. для стали Р18 содержание вольфрама 18%.

Характеристики и описание

Быстрорежущая сталь Р18 появилась на рубеже XIX-XX веков (изобретатели Ф. Тейлор и А. Уайт). Сталь Р18 характеризуется следующими свойствами:

Вязкость — хорошая,
Сопротивление износу — хорошее,
Шлифуемость — повышенная
Красностойкость 59HRC_э при отпуске в течении 4ч, °C — 620

Кроме того сталь Р18 характеризуется пониженной склонностью к перегреву при закалке.

В отожженном виде структура стали Р18 состоит из &alfa;-твердого раствора и карбидов. Все легирующие элементы (Cr, W, Mo, V). Основными карбидами в быстрорежущей стали являются карбиды М₆С, МС, М₂₃С₆ и М₃С приблизительно одинакового для всех сталей состава (смотри таблицу ниже).

В зависимости от состава стали, в первую очередь соотношение (W + Mo)/V меняется и соотношение М₆С/МС. В стали Р18 почти нет карбида МС. Кроме этих
карбидов в отдельных случаях могут присутствовать в небольшом количестве карбиды M₂₃C₆, М₃С, карбид М₂С выделяется при отпуске.

B связи с дефицитом вольфрама в 70-х годах прошлого века сталь Р18 начали заменять на сталь марки Р6М5.

Назначение и применение

Быстрорежущая сталь Р18 применяется при изготовлении деталей и всех видов режущего инструмента для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С, например:

резцы,
сверла,
фрезы,
резьбовые фрезы,
долбяки,
развертки,
венкеры,
метчики,
протяжки

Температура критических точек, °С

Химический состав (ГОСТ 19265-73)

Марка стали

Массовая доля элемента, %

углерода

марганца

кремния

хрома

вольфрама

ванадия

кобальта

молибдена

никеля

меди

серы

фосфора

азота

ниобия

не более

Р18

0,73-0,83

0,20-0,50

3,80-4,40

17,00-18,50

1,00-1,40

Не более 0,50

Не более 1,00

0,6

0,25

0,030

—

Термообработка (закалка)

Для придания быстрорежущей стали наилучших режущих свойств необходимо перевести наибольшее количество легирующих элементов из карбидов в металлическую основу, в твердый раствор. Это осуществляется при нагреве под закалку.

Перлитно-аустенитное превращение при нагреве стали Р18 происходит при 780-820°С. Так как в перлите содержится 0,1-0,2% углерода, то закалка после такого нагрева приводит к получению малоуглеродистого мартенсита с низкой твердостью: HRC 45-50.

Рекомендуется следующий режим закалки стали Р18:

скорость нагрева v_ср = 50-100 °C/c (индукционный нагрев);
температура нагрева 1280-1320 °C
охлаждение в масле или на воздухе

Температурные режимы термической обработки инструмента из стали Р18

Закалка
температура, °C	Твердость HRC	количество аустенита, %
1270-1290	62-64	25
Отпуск
температура, °C	число отпусков	Твердость HRC
560	3	63-65

Твердость стали Р18 (ГОСТ 19265-73)

Твердость стали Р18 в отожженном состоянии, твердость образцов после закалки и отпуска, температура закалки и отпуска должны соответствовать значениям, указанным в таблице ниже.

Марка стали	Твердость			Температура, °C
	после отжига		после закалки с отпуском HRC3 (HRC), не менее	закалки	отпуска
	НВ, не более	диаметр отпечатка, мм, не менее
Р18	255	3,8	63(62)	1270	560

Механические свойства стали в состоянии поставки (после отжига) при 20 °С (ГСССД 9-79)

Механические свойства стали в термообработанном состоянии (ГСССД 9-79)

σ_0,05, МПа	σ_в, МПа	σ_сж0,2, МПа	σ_сж, МПа	τ_к, МПа	σ_изг, МПа	КСU, Дж/см 2
2480(70)	2150(110)	3060(90)	3820(120)	1880(100)	3000(200)	30(3)

Механические свойства стали в состоянии поставки (после отжига) при повышенных температурах (ГСССД 9-79)

t_исп, °С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ %	σ_сж, МПа	τ_к, МПа	KCU, Дж/см 2	Твердость НВ
200	450(50)	830(80)	13(2)	22(4)	1050(50)	520(30)	—	227(6)
400	420(40)	700(70)	15(2)	22(4)	850(50)	450(30)	—	210(6)
600	300(40)	480(50)	31(3)	55(6)	620(20)	300(20)	—	140(6)
800	110(20)	200(20)	60(5)	70(6)	100(20)	100(20)	—	30(4)
1000	90(20)	100(20)	42(4)	55(6)	50(10)	50(10)	100(10)	24(4)
1100	—	—	—	—	—	—	130(15)	—
1200	30(10)	30(10)	12(3)	25(5)	40(10)	40(10)	45(5)	4(1)

Механические свойства стали в термообработанном состоянии при повышенных температурах (ГСССД 9-79)

t_исп °С	σ_изг, МПа	Твердость		t_исп °С	σ_изг, МПа	Твердость
t_исп °С	σ_изг, МПа	HV	HRC_э	t_исп °С	σ_изг, МПа	HV	HRC_э
200	3570(180)	815(10)	64	550	3060(150)	661(10)	58
400	3730(180)	755(10)	62	600	2430(120)	615(10)	56
500	3290(160)	712(10)	60	650	2180(110)	504(10)	51

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t_отп, °С	σ_в, МПа	KCU, Дж/см 2	Твердость HRC_э
400	1370	23	61
500	1470	19	63
550	2350	17	66
600	2210	—	65

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1280 °С в масле; отпуск трехкратный по 1 ч.

Температура ковки, °С: начала 1200, конца 900. Охлаждение в колодцах при 750-800 °С.

Свариваемость — хорошая при стыковой электросварке со сталями 45 и 40Х.

Обрабатываемость — K_{v тв.спл} = 0,6 и K_{v б.ст} = 0,3 резанием при НВ 212-228.

Читайте также: