Швидкорізальні інструментальні сталі

Леговані інструментальні сталі

Цевуглецевіінструментальні сталі, леговані хромом (Х), вольфрамом (В), ванадієм (Ф), кремнієм (С), нікелем (Н), марганцем (Г), молібденом (М) та іншими легуючими елементами. Цифри попереду марки сталі вказують на вміст вуглецю в десятих долях % (інколи вміст вуглецю вказується в сотих долях %), цифри після відповідних літер вказують на вміст легуючих елементів у %. При відсутності цифри вміст вуглецю, або легуючих елементів становить близько 1 %. Так в сталі 9ХС близько 0,9 % вуглецю та близько 1 % хрому і 1 % кремнію. Термообробка включає гартування при температурі 810…870^○С та низькотемпературний відпуск. Структура після термообробки – легований мартенсит, карбіди та залишковий аустеніт. Після термічної обробки леговані інструментальні сталі мають твердість 62…65 HRC і теплостійкість 250…350 ^○С.

Сталі 9ХС та 95ХГСВФ використовують для виготовлення мітчиків, плашок, дрібних свердл, зенкерів, розверток, дрібних фрез. Сталь ХВ5 після термообробки має твердість 70 HRC, але її теплостійкість становить 150 ^○С. Тому інструменти з цієї сталі рекомендуються для обробки високоміцних матеріалів на низьких швидкостях різання. Сталь ХВГ має високу здатність до гартування і використовується для виготовлення протяжок, довгих мітчиків та довгих розверток. Сталі Х12, Х12М, Х6ВФ мають високу зносостійкість і використовуються для виготовлення дрібних фрез, інструментів для обробки отворів, мітчиків і плашок. Для виготовлення мітчиків і плашок використовуються також сталі 11Х, 11ХФ. Сталі Х, В2Ф, 13Х використовуються для виготовлення слюсарних інструментів.

Основним легуючим елементом цих сталей є вольфрам (6…18 %). Також ці сталі мають 0,7…1,55% вуглецю та 3…4,6% хрому. Додатково швидкорізальні сталі легують молібденом (М), кобальтом (К), ванадієм (Ф), титаном (Т), цирконієм (Ц). Швидкорізальні сталі позначаються літерою Р (рапід – швидкорізальний). Цифра попереду літери Р вказує на вміст вуглецю в десятих долях %, а цифра після літери Р вказує на вміст вольфраму у %. Вміст інших легуючих елементів вказується також у %, а вміст азоту (А) вказується в сотих долях %. Хром є обов’язковим легуючим елементом швидкорізальної сталі, але його вміст в марці не вказується. Так сталь Р6М5 містить близько 1 % вуглецю, 6 % вольфраму, 5 % молібдену та від 3 % до 4,6 % хрому. Точний хімічний склад та властивості швидкорізальних сталей визначається з довідників.

Термічна обробка швидкорізальних сталей залежить від марки сталі і складається з відпалу з повільним нагріванням до 800…860 ^○С та гартування з повільним нагріванням до 840…860 ^○С і швидким нагріванням до 1200…1300^○С. Нагрівання можна проводити в розплавлених соляних ваннах. Охолодження проводиться в мінеральному маслі. Структура сталі складається із високолегованого мартенситу, первинних карбідів, що не перейшли в твердий розчин під час нагрівання, та залишкового аустеніту.

Для поліпшення структури сталі проводять 2…3-х разовий відпуск при 550…560 ^○С, в результаті чого залишковий аустеніт переходить в мартенсит. Твердість сталі зростає. З метою повного розпаду аустенітної структури та утворення мартенситної структури сталі можна проводити обробку швидкорізальних інструментів холодом при -75...-80 ^○С. Твердість швидкорізальних сталей після термообробки становить 63…67 HRC, а теплостійкість підвищується до 615…650 ^○С.

Із сталей Р9, Р12, Р18, Р6М3, Р6М5, Р9М тощо виготовляються інструменти для обробки кольорових сплавів, чавунів, конструкційних вуглецевих та легованих сталей. Для обробки корозійностійких, жаростійких, високоміцних сталей і сплавів застосовуються інструменти, виготовлені із сталей Р9К5, Р9К10, Р9Ф5, Р12Ф3, Р6М5К5, Р9М4К8, Р6М5Ф2К8, Р12Ф4К5, Р12Ф3К10М3.

В останні десятиліття все частіше отримують заготовки для інструментів із швидкорізальних сталей методом порошкової металургії. Дуже дрібні порошки компонентів вибраної марки сталі старанно перемішують, пресують і спікають при високій температурі. Сталі, виготовлені методом порошкової металургії, мають додаткове позначення МП, наприклад, Р6М5К5МП.

Для виготовлення інструментів, які будуть працювати в тяжких умовах використовують також кабідосталі, до складу яких вводиться порошки тугоплавких карбідів (переважно TiC). В карбідосталях (Р6М5-КТ20, Р6М5К5-КТ20) поєднується висока твердість (70…72 HRC) з високою міцністю і в’язкістю легованих сталей.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Інструментальні вуглецеві сталі	\|	Тверді металокерамічні сплави

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.022 сек.