Зі швидкорізальної сталі виготовляються інструменти, що працюють із великою продуктивністю і опором. При цьому зберігають свої ріжучі властивості при нагріванні до 700 ° C.
Р18, розшифровка маркування стали
Позначення марки сплаву зрозуміло просвященним. Воно розшифровується так:
- Р - сталь швидкоріжуча;
- 18 - вміст вольфраму.
Крім вольфраму в сплаві, також містяться:
- Fe (залізо) - 73%;
- Cr (хром) - 4%;
V (ванадій) - не більше 1, 4%;- Мо (молібден) - менше 1%;
- С (вуглець) - 0, 8%
- Si (кремній) - 0, 5%;
- Mn (марганець) - 0, 5%;
- Со (кобальт) - 0, 5%;
- Ni (нікель) - 0, 4%;
- S (сірка) - 0, 03%;
- Р (фосфор) - 0, 03%.
Характеристики та застосування
Говорячи про сталі Р18, характеристиках і застосуванні, потрібно відзначити, що виготовлені з неї інструменти після термічної обробки мають твердість HRC 62 … 65 одиниць і високою міцністю. Цього цілком достатньо для обробки конструкційних сталей звичайної якості. Тривала красностойкость без втрати міцності дозволяє виробляти тривалу обробку деталей.
Але великим недоліком сплаву вважається карбідна неоднорідність. Особливо це помітно в заготовках великого діаметру. У великому інструменті даний недолік проявляє себе зниженням стійкості і викришування ріжучих елементів.
Проблему вирішують збільшенням надлишкової кількості карбідної фази. Термообробка робить внутрішню структуру стали дрібнозернистої.
властивості матеріалу
У стали Р18 є такі фізичні властивості
| параметр | Одиниця виміру |
| Щільність, | 8800 кг / см3 |
| Модуль пружності, Е | 220 ГПа |
| Модуль зсуву при крученні, G | 83 ГПа |
| теплопровідність | 28 Вт / (м · градус) |
Питомий електричний опір залежить від температури нагріву металу
| Питомий електричний опір | |
| Температура, град | кількість |
| 20 | 420 |
| 100 | 470 |
| 200 | 545 |
| 300 | 630 |
| 400 | 720 |
| 500 | 815 |
| 600 | 920 |
| 700 | 1035 |
| 800 | 1150 |
| 900 | тисячу сто сімдесят п'ять |
Механічні властивості виділяють від заводу виробника і після термообробки
Від заводу-виробника
| Межа міцності при розтягуванні, Ϭ В | 830 МПа |
| Максимум плинності, Ϭ Т | 450 МПа |
| Лінійне подовження, δ 5 | 13% |
| Межа звуження, ψ | 22% |
| Межа міцності при стисненні, Ϭ СЖ | 1050 МПа |
| Твердість, НВ | 227 |
| Ударна в'язкість, KCU | 100 кДж / м2 |
після термообробки
| параметр | Значення, МПа |
| Ϭ В | 2150 |
| Ϭ Т | 2480 |
| Ϭ СЖ0, 2 | 3060 |
| Ϭ СЖ | 3820 |
| Ϭ ІЗГ | 3000 |
| тк | 1880 |
Теплостійкість (красностойкость). При температурі 610 ° C твердість становить HRC 59 протягом 4 годин.
технологічні властивості
| Температурний режим кування | 900 ° C - 1200 ° С |
| Охолодження після кування | 750 ° C - 800 ° C, колодязь |
| зварюваність | Гарна, без обмежень |
| Обробка різанням | НВ до 228, К v = 0.3-0.6 |
| Обробка шліфуванням | підвищена |
| Флокеночутливість | негативна |
Область застосування
Використання швидкорізальної сталі Р18 характерно для ріжучих лезових інструментів, які призначені для обробки металів з різною твердістю, в тому числі нержавіючих і жароміцних сталей.
Їх твердість досягає HRC 70. Відрізняються підвищеною стійкістю до пластичних деформацій і зносостійкість при нагріванні. На відміну від інструментальних сталей інструментами з Р18 швидкість обробки підвищується до 4 разів.
Поліпшення експлуатаційних властивостей досягається термічною обробкою. Нагрівання під загартування проводиться до температури 1300 ° C. Введений до складу кобальт підвищує температуру перетворення внутрішньої структури карбідів. Основним карбідом вважається Fe3W3С. При нагріванні і витримці значна частина карбіду переходить в твердий розчин мартенситу чи аустеніту.
Для отримання дрібнозернистої внутрішньої структури використовується низький відпустку. Температура проведення 550 ° C - 560 ° C. У цій фазі відбувається розпад залишкового аустеніту і виділення дисперсних карбідів.
Для запобігання утворенню тріщин нагрів під загартування виробляють поступово. Спочатку підігрівають до 500 ° C, потім до 850 ° C. Витримка при температурі 1300 ° C проводиться в залежності від товщини оброблюваної деталі. Час не більше 15 секунд на 1 мм розміру при діаметрі не більше 30 мм. Наприклад, діаметр фрези 10 мм. Час витримки не повинно перевищувати 150 секунд (2, 5 хвилини).
Час підігріву вдвічі більше часу витримки заготовки. Через надмірну кількість карбідів залишковий аустеніт не може повністю перетворитися. Тому застосовується багаторазовий відпустку.
Ріжучий інструмент з швидкорізальної сталі піддається додатковій обробці для підвищення корозійностійкої і ізностойкості ріжучої кромки. Залежно від типу оброблюваного матеріалу використовується:
- азотування, знижує крихкість поверхневого шару;
- ціанування, що збільшує в'язкість;
- сульфідування;
- пропарювання.
Дані операції проводяться після термічної обробки, заточування і шліфування. Це допомагає надати готовому інструменту більшу міцність