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

Характеристики быстрорежущих сталей

К категории быстрорежущие стали относят сплавы, химический состав которых дополнен рядом легирующих добавок. Благодаря таким добавкам сталям придаются свойства, позволяющие использовать их для изготовления режущего инструмента, способного эффективно работать на высоких скоростях. Быстрорежущие от обычных углеродистых сплавов как раз и отличает то, что инструмент, который из них изготовлен, может с успехом применяться для обработки твердых материалов на повышенных скоростях.

Фрезеровка детали на профессиональном гравировальном станке

К наиболее примечательным характеристикам, которыми отличаются быстрорежущие стали различных марок, нужно отнести следующие.

Твердость, сохраняемая в горячем состоянии (горячая твердость). Как известно, любой инструмент, используемый для выполнения обработки резанием, в процессе такой обработки интенсивно нагревается. В результате нагрева обычные инструментальные стали подвергаются отпуску, что в итоге приводит к снижению твердости инструмента. Такого не происходит, если для изготовления была использована быстрорежущая сталь, которая способна сохранять свою твердость даже при нагреве инструмента до 6000. Что характерно, стали быстрорежущих марок, которые часто называют быстрорезы, обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах: до 2000.
Повышенная красностойкость. Данный параметр любого металла характеризует период времени, в течение которого инструмент, изготовленный из него, способен выдерживать высокую температуру, не теряя своих первоначальных характеристик. Быстрорежущие стали в качестве материала для изготовления режущего инструмента не имеют себе равных по данному параметру.
Сопротивление разрушению. Режущий инструмент, кроме способности переносить воздействие повышенных температур, должен отличаться и улучшенными механическими характеристиками, что в полной мере демонстрируют стали быстрорежущих марок. Инструмент, изготовленный из таких сталей, обладающий высокой прочностью, может успешно работать на большой глубине резания (сверла) и на высоких скоростях подач (резцы, сверла и др.).

Характеристики и назначение быстрорежущих сталей

Р10Ф5К5 — классификация и применение марки

Классификация материала: Сталь инструментальная быстрорежущая

Применение: для изготовления получистовых и черновых инструментов при различных труднообрабатываемых материалов

Р10Ф5К5 — pасшифровка обозначений, сокращений, параметров материала

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства ,
E	— Модуль упругости первого рода ,
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	— Плотность материала , [кг/м3]
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R	— Удельное электросопротивление,

Внимание! Вся приведённая информация о Р10Ф5К5 носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов

Другие марки в категории

9Х4М3Ф2АГСТ для изготовления инструмента
11Р3АМ3Ф2 для инструмента простой формы при обработке углеродистых и малолегированных сталей с прочностью до 784 МПа.
Р12 для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей
11М5Ф для изготовления инструмента
Р12Ф3 для чистовых инструментов при обработке вязкой аустенитной стали и материалов, обладающих абразивными свойствами.
Р14Ф4 для изготовления инструментов простой формы, не требующих больших объемов шлифовальных операций при обработке материалов с повышенными абразивными свойствами- чистовых инструментов простой формы при обработке легированных сталей и сплавов
Р18К5Ф2 для черновых и получистовых инструментов при обработке высокопрочных, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
Р18Ф2 для изготовления чистовых и получистовых режущих инструментов при обработке среднелегированных конструкционных сталей
Р18 резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С.
Р18Ф2К5 для изготовления получистовых и черновых инструментов при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания
Р2АМ9К5 для режущих инструментов при обработке улучшенных легированных, а также нержавеющих сталей.
Р2М5 для изготовления инструмента
Р6АМ5 для изготовления всех видов режущего инструмента, используемого при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей- резьбонарезного инструмента- инструмента, работающего с ударными нагрузками.
Р6АМ5Ф3 для чистовых и получистовых инструментов при обработке нелегированных и легированных конструкционных сталей
Р6М3 для изготовления чистовых и получистовых инструментов небольших размеров при обработке конструкционных сталей
Р6М5 для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей- предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками
Р6М5К5 для чернового и получистового инструмента при обработке улучшенных легированных и нержавеющих сталей в условиях повышенного разогрева режущей кромки.
Р6М5Ф3 для чистовых и получистовых инструментов при обработке нелегированных и легированных конструкционных сталей.
Р9К10 для изготовления получистовых и черновых инструментов при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания
Р9 для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов.
Р9К5 для обработки нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, а также сталей повышенной тветрдости.
Р9Ф5 для изготовления инструментов простой формы, не требующих больших объемов шлифовальных операций при обработке материалов с повышенными абразивными свойствами- чистовых инструментов простой формы при обработке легированных сталей и сплавов
Р9М4К8 для изготовления инструмента, используемого при обработке высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей, сплавов и улучшенных легированных сталей в условиях повышенного разогрева режущей кромки (зуборезного инструмента, фрез, фасонных резцов, зенкеров, метчиков).для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки: зуборезный инструмент, фрезы, фасонные резцы, зенкеры, метчики.

Это интересно: Анкерный болт — как правильно крепить: видео и советы по установке

Стоимость металла

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

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

Расшифровка аббревиатуры

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

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

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

ГОСТ и ТУ для стали

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

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

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

Сталь Р6М5: характеристики и применение для ножей

Итог всех ваших стараний – это клинок с прочной режущей кромкой, но достаточно вязкой для постепенного затупления без появления мелких и не очень сколов. Однако клинок даже при всех стараниях получится хрупким, так что не советуем вам подвергать его избыточным нагрузкам.

Без должного ухода он медленно, но ржавеет. При травлении приобретает ровный черный цвет. Шлифуется и полируется хорошо, но трудно – из-за высокой твердости.

При изготовлении от вас потребуется исключительная осторожность, ибо сталь крайне капризна на этапе термической обработки и склонна к обезуглероживанию при перегреве. Также стоит запастись терпением на время слесарной обработки, потому что сталь Р6М5 характеристики прочности имеет запредельные

Но если соблюсти все тонкости, итоговое изделие получится крайне качественным и износостойким.

Минусы

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

Другие минусы:

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

Быстрорежущая сталь Р6М5. Расшифровка, состав и свойства

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

Область применения стали включает обработку твердых металлов, что обусловлено высокой прочностью сплава. Материал позволяет максимально повысить скорость работы оборудования для резки, шлифовки, сверления по сравнению с другими видами инструментальных составов.

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

Расшифровка стали Р6М5

Наименование подразумевает следующие параметры сплава:

Р – быстрорежущая сталь (rapid – быстрый);
6 – 6% вольфрама;
М5 – 5% молибдена.

В зависимости от состава материала в наименовании могут присутствовать дополнительные индексы. При наличии кобальта – К, ванадия – В, титана – Т, циркония – Ц.

Электрошлаковый способ получения обозначается Ш, а современные технологии изготовления предполагают использование названия Р6АМ5. В данном случае речь идет о введении азота в состав быстрорежущей стали Р6М5 в качестве легирующего компонента.

Он вводится во время отпуска после закалки. Основная область применения такого типа металла – создание фрезерных кругов.

Химический состав и свойства

В состав материала согласно нормативным документам входят:

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

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

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

Применение Р6М5 в производстве и быту

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

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

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

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

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

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

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

развертки;

плашки (лерки);

долбежные резцы;

полотна для ручных и механических ножовок.

Особенности заточки

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

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

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

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

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.

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.

Расшифровка маркировки данного сплава

Расшифровка маркировки стали Р6М5 следующая:

Буква «Р» означает быстрорежущая или рапидная сталь, так как для маркировки бралось сокращение от английского слова «rapid» (на русском читается как рапид), которое в переводе означает «быстрый». А число, которое стоит за этой буквой обозначает процентное соотношение вольфрама в этом сплаве. В данном случае оно равняется 6 %, с небольшими отклонениями.
Буква «М» показывает на то, что в составе этого сплава присутствует молибден. А число, которое стоит за буквой, также показывает количество его нахождения в сплаве этого металла в процентах.

Пример расшифровки маркировки

Если к этой стали больше не прибавляется никаких дополнительных элементов, то на этом обозначение ее заканчивается. Если же, к сплаву добавлен кобальт, то обозначаться она уже будет, Р6М5К5. Маркировка «Ф» — ванадий, «Т» — титан и другие добавочные элементы.

По ГОСТу сталь Р6М5 делится на следующие изделия, который принадлежит одному из межгосударственных стандартов. В нем описаны все технические требования, относящиеся к этой марке. Хоть и металлопрокат в последнее время переходит уже на твердые сплавы, эта марка все еще удерживает свои лидирующие позиции в спросе на рынке.

Ниже перечислены некоторые изделия из сплава этих металлов и соответствующий ГОСТ к ним:

круги горячекатанные относятся к ГОСТу под номером 2590-88;
калиброванный прут имеет ГОСТ 7417-75;
полосы и пруты (для изготовления этих изделий используется разновидность стали Р6М5К5) – ГОСТ 19265-73;
круги, у которых имеется специальная отделка верхнего слоя имеют ГОСТ 14955-77.

Свойства прокатанной порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3МП после термической обработки

Опыт промышленного применения режущего инструмента из порошковых быстрорежущих сталей показал, что наиболее характерными причинами выхода инструмента из строя является износ и скалывание рабочей части, причем доля инструмента, вышедшего из строя в результате выкрашивания, выше чем в результате износа. Особенно это проявляется на инструменте из порошковой быстрорежущей стали, который в процессе эксплуатации испытывает ударные нагрузки.

Поэтому целью данной работы является сравнительные исследования влияния режимов термической обработки на структуру и свойства сталей Р6М5Ф3-МП и Р6М5Ф3.

Исследования проводили на образцах диам.30 мм. Химический состав стали Р6М5Ф3 соответствовал ГОСТ 19265-73, сталь Р6М5Ф3-МП содержала 1,27 %С ; 4,20%Сr; 6,70% W ; 5,87 % Мо ; ( ТУ 14-1-3647-83). В состоянии поставки прутки стали Р6М5Ф3-МП имели структуру сорбитообразного перлита с равномерно распределенной карбидной фазой до 1мкм и твердостью не более НВ255.

Для механических испытаний изготавливали образцы короткие №6 тип III ГОСТ 1497-84, для определения ударной вязкости образцы размером 5х5х55 мм без надреза ГОСТ 9454-78.

С целью косвенной оценки степени компактирования порошка и слитка литой быстрорежущей стали были проведены сравнительные испытания механических свойств образцов из сталей Р6М5Ф3-МП и Р6М5Ф3 в отожженном состоянии. Результаты испытаний показывают, что прочностные свойства порошковой стали выше, чем у литой, пластичные – практически одинаковы. Это свидетельствует о высокой степени компактирования порошковой быстрорежущей стали при прокатке:

Сталь σ в,МПа σ 0,2,МПа δ , % φ , % Ан,Дж/см2

Р6М5Ф3-МП 853 470 18,5 28 175…185

Р6м5ф3 784 441 13 30 190…210

Закалку проводили от температур 1170 …1250º С ( через 20 ºС с предварительным подогревом. После закалки проводили 3-кратный отпуск при 560º С по 1 часу.

Металлографические исследования, проведенные на микроскопе «Neophot -2» , показали, что при одинаковых режимах термической обработки в стали Р6М5Ф3-МП зерно аустенита более мелкое, чем в стали Р6М5Ф3, что обусловлено мелкозернистой равномерно распределенной карбидной фазой в исходном состоянии, которая тормозит рост зерна. Твердость стали Р6М5Ф3-МП после закалки выше на 0,5 …1,0 НRC, чем стали Р6М5Ф3 при всех исследованных температурах нагрева под закалку. Наследование исходной структуры стали формирует в процессе термической обработки более однородную и мелкозернистую структуру с равномерным распределением карбидной фазы, что и объясняет более высокую твердость и ударную вязкость порошковой быстрорежущей стали по сравнению с литой сталью. Причем, ударная вязкость обеих сталей при повышении температуры нагрева под закалку уменьшается, однако значение ударной вязкости стали Р6М5Ф3-МП выше, чем стали Р6М5Ф3 до температуры 1220º С.

При более высоких температурах закалки значения ударной вязкости становятся практически одинаковыми для обеих сталей, видимо, вследствие единого механизма разупрочнения сталей при температурах свыше 1220º С., а более низкие значения ударной вязкости стали Р6М5Ф3-МП при этих температурах, могут вызываться неконтролируемой пористостью материала.

Поэтому для инструмента, испытывающего при работе ударные нагрузки, закалку рекомендуется проводить с 1170ºС…1190ºС.

Была проанализирована зависимость ударной вязкости термически обработанных сталей от твердости, так как надежность работы инструмента обеспечивается наряду с высокой твердостью и высокой ударной вязкостью, особенно при прерывистом точении. Было определено, что абсолютные значения ударной вязкости порошковой быстрорежущей стали выше во всем исследуемом интервале твердости.

Твердость инструмента выше 69…70 HRC не всегда оправдана, так как вызывает охрупчивание последнего.

Поэтому для получения в стали Р6М5Ф3-МП твердости 65…67 HRC целесообразно проводить закалку от 1190 С…1210 ºС, а стали Р6М5Ф3 – 1210 С…1230º С.

Красностойкость стали Р6М5Ф3-МП – 625 С, стали Р6М5Ф3 – 610 С.

Таким образом, температуру нагрева под закалку инструмента из порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3-МП целесообразно проводить с температур 1190 …1210º С. Для инструмента из компактной быстрорежущей стали, испытывающего при работе большие ударные нагрузки, температура закалки должна быть понижена до 1170…1190 ºС. Быстрорежущая сталь, полученная методом порошковой металлургии, при термической обработке на заданную твердость обладает более высокими механическими свойствами по сравнению с аналогичной литой сталью, вследствие получения однородной мелкозернистой структуры с равномерным распределением высокодисперсной карбидной фазы.

Евгений Колягин

Нет связанных постов

Сталь Р6М5 быстрорежущая