Как закалить сталь р6м5?

Порядок ковки ножа из сверла в домашних условиях, материалы и инструменты

Сложно ли изготовить нож самостоятельно? Если подойти грамотно к процессу, то в итоге получится надежное и долговечное изделие. Важно – правильно выбрать материал заготовки. Нередко для этого используют сверла по металлу, они практически идеально подходят для ковки ножа. Из сверла делают и бытовые модели, и так называемые авторские изделия.

Необходимые материалы и инструменты

Прежде всего следует определиться с маркой сверла, а в частности – с металлом, из которого оно изготовлено. Специалисты считают лучшим вариантом модель из стали Р6М5. Она относится к разряду инструментальных быстрорежущих. Ее преимуществом является возможность обработки методом ковки и относительно невысокий температурный режим для этого.

Важно правильно подобрать размер заготовки, ведь от этого будут зависеть габариты изделия. Так, сверло диаметром 10 мм с хвостовиком имеет длину 87 мм. Определившись с этими параметрами нужно узнать рекомендуемые режимы термической обработки заготовки для полноценной ковки в домашних условиях.

Характеристика стали Р6М5	Значение
Начальная температура ковки	1160°С
Нижняя температура обработки	860°С
Температура закалки в масле	1230°С

Самодельная печь

Как видно, для полноценного изготовления понадобится как минимум кузнечный горн (как его сделать, читайте здесь). При этом предварительно нужно выпрямить режущую часть сверла, что можно сделать только после его нагрева хотя бы до минимальной температуры обработки.

Если горна у вас нет, то выход из такой ситуации – сделать временную печь самостоятельно. Для этого потребуются огнеупорные кирпичи, основа для их установки и любой механизм для подачи воздуха. В качестве последнего можно использовать простой бытовой пылесос с режимом обратного выхлопа.

Кроме это для полноценной ковки ножа из сверла понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Тиски.
• Плоскогубцы, «газовый» ключ (с его помощью удобно выпрямлять сверло).
• Наковальня – можно использовать кусок рельсы или аналогичную ей металлическую поверхность.
• Набор молотов для механической обработки. Для единичного изготовления достаточно будет стандартного молотка с весом головки от 400 до 600 г.
• Бытовой шлифовальный станок.

Работы лучше всего выполнять на открытом воздухе или в нежилом помещении с хорошей вытяжкой. Для нагрева сверла используют уголь или газовую горелку. Последний вариант предпочтительнее, так как пламя от нее характеризуется постоянной температурой.

Порядок изготовления

После подготовки всех необходимых комплектующих следует выровнять сверло. Ни в коем случае не нужно этого делать без предварительного разогрева. Поместив заготовку в горн ждем, пока она не нагреется до нужной температуры.

Явный признак готовности к обработке – равномерный красный цвет по всей поверхности. Затем оно извлекается из печи и крепится хвостовой частью в тисках. С помощью трубного ключа аккуратно выравниваем режущую кромку.

Рекомендуется выполнять эту работу в несколько этапов, чтобы избежать трещин и разлома изделия.

Выравнивание

Чертеж простого ножа

Следующий этап – ковка до придания изделию нужной формы. Во время ее выполнения нужно быть готовыми к следующим моментам:

• Трудоемкость. В среднем, для того чтобы сделать из практически круглого сверла плоскую заготовку понадобится от 2-х до 4-х часов работы.
• Рекомендуется начать с хвостовой части, на которую впоследствии будет установлена ручка.
• В некоторых моделях хвостовик изготавливается из стали 45. У нее температура ковки несколько выше — 1250-700°С. Это нужно учесть при разогреве.

После формирования заготовки следует придать ей окончательную форму. Это лучше всего сделать с помощью шлифовального станка. Ручная обработка займет много времени, так как сталь Р6М5 достаточно твердая. Для закалки можно использовать отработанное машинное масло(весь процесс закалки описан тут). Важно – не перегреть сталь.

Советы

Что еще нужно учесть при изготовлении ножа из сверла? Самая распространенная ошибка – слишком тонкое лезвие. В процессе обработки на шлифовальном станке или во время заточки оно с большой вероятностью поломается. Оптимальная толщина лезвия должна составлять 2-2,5 мм.

Также рекомендуется выполнить следующие условия:

• Отверстия для крепления ручки можно сделать сверлением или электролизом. Последний вариант удобнее, если хвостовая часть изготовлена из стали 45.
• Для придания хорошего внешнего вида используется паста ГОИ.
• В качестве заготовки можно использовать не только сверло, но и часть автомобильной рессоры, напильник.

Заточку лучше всего выполнять сначала с помощью шлифовального станка, а затем «довести» кромку лезвия вручную бруском.

Также нужно помнить, что согласно законодательству нож считается холодным оружием при  длине клинка более 90 мм. Обоюдоострое лезвие от 50 мм и больше тоже требует оформления разрешения на ношение и хранение.

Это очень важно, так как УК РФ предусматривает меры за незаконное изготовление, хранение и ношение холодного оружия.

Источник: https://ismith.ru/metalworking/kovka-nozha-iz-sverla/

Закалка р6м5 в домашних условиях

Быстрорежущие стали обладают высокой прочностью, что позволяет использовать их для обработки твердых материалов. При этом скорость работы режущих, шлифовальных, сверлильных установок превосходит те, что можно добиться, применяя детали из инструментальной стали. Особое место в технике для быстрорежущих образцов нашлось при изготовления резьбонарезного инструмента, особенно работающего с ударными нагрузками.

В общем случае, под быстрорезами подразумевается легированная сталь, состав которой может содержать следующие химические элементы:

• углерод, кремний, магний, никель, сера, фосфор, а также кобальт менее 1%;

Примерно такой химический состав имеет быстрорез Р6М5. Изделия из подобных сплавов не только тверды, но также имеют красностойкость и горячую твердость, обладают вязкостью. Они, несмотря на склонность к обезуглероживанию, гарантируют относительно длительный срок эксплуатации в составе деталей оборудования.

Расшифровка — что обозначают символы маркировки?

Каков же смысл аббревиатуры Р6М5 – расшифровки стали по буквам? Такие обозначения оказались наследием советских времен.

Буква «Р» — это обозначение быстрорежущих сталей. Слово взято из транскрипции английского «rapid»», переводящегося, как «быстрый».

Цифра за буквой «Р» обозначает процентное содержание в сплаве вольфрама. Для описываемой марки оно колеблется в районе 6% с небольшими отклонениями.

Далее идет буква «М», обозначающая присутствие в сплаве молибдена. Параметр, стоящий рядом – доля присутствия вещества в составе.

Кроме Mo, быстрорежущие стали могут содержать в своей маркировке такие обозначения: «К» — кобальт, «Ф» — ванадий, «Т» — титан, «Ц» — цирконий.

Анализируя далее аббревиатуру Р6М5, расшифровка стали может включать дополнительные буквы. Если металл получили путем электрошлакового переплава, появляется номенклатура «Ш» (Р6М5-Ш).

С внедрением новых технологий Р6М5 расшифровка стала встречаться и в такой интерпретации, Р6АМ5. Это означает легирование азотом, которое происходит на этапе охлаждения сплава после разогрева его до температуры закаливания (подробнее ниже).

Такую сталь используют при изготовлении фрезерных кругов.

Сверло японской фирмы Nachi из стали HSS

Импортные аналоги быстрорезов маркируют, как HSS, что означает High Speed Steel, в буквальном переводе, это высокоскоростная сталь, а аналоги Р6М5 это стали:

• S600/S601 (стандарт Д-016);

• М2 (США ПО стандарты AISI/ASTM).

Гост и ту стали р6м5

Сталь Р6М5 описывается сразу несколькими ГОСТ и ТУ. В каждом из них содержатся изделия и технические требования к ним. Несмотря на переход металлопроката на твердые сплавы, Р6М5 характеристики удерживают эту марку в поле зрения многих сталелитейных производств. Все еще остаются востребованными следующие изделия, описанные соответствующими ГОСТами или ТУ:

• холодно-деформированные фасонные профили высокой точности ТУ 14-11-245-88;

• кованные круги или квадраты, сортамент — ГОСТ 1133-7;

• горячекатаные круги — ГОСТ 2590- 88;

• калиброванный пруток — ГОСТ 7417-75;

• прутки и полосы — ГОСТ 19265-73 (марка стали Р6М5К5);

• круги со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955-77;

• вероятно, остались еще ГОСТ, не вошедшие в список.

Этих стандартов придерживаются и до сих пор на многих предприятиях России.

Сталь Р6М5 характеристики

Основные свойства металла подобной марки – это: повышенная вязкость, хороший уровень сопротивления износу, приемлемая степень шлифуемости. Также следует учитывать факт, что подобная сталь обладает повышенной склонностью к обезуглероживанию.

Как результат, металл этой марки применяется при производстве практически всех видов режущего инструмента, используемого под обработку углеродистых легированных конструкционных сталей. В частности металл Р6М5 востребован для дробеструйной обработки.

Он используется при изготовлении резьбонарезного инструмента или оснастки, работающей с ударными нагрузками.

В химический состав стали Р6М5 входят, кроме вышеперечисленных углерода и молибдена, такие элементы:

Как пример, можно привести тот факт, что после термообработки твердость металла остается такой же, как у Р18. Более того, его прочность на изгиб достигает 4700 МПа.

Превышает сталь Р6М5 марку Р18 и по таким характеристикам, как ударная вязкость или термопластичность. При этом в количественном отношении превосходство составляет 50%.

сталь р18

Перечисленные свойства стали этой марки обусловили ее промышленное применение, как металла, используемого для резки в условиях повышенных температур.

Еще одна отличительная особенность стали Р6М5 – этот металл прекрасно держит заточку. В частности предпочтительнее использовать для этих целей быстрорез, чем нержавейку.

К тому же сталь Р6М5 прекрасно справляется с ударными нагрузками, что делает ее востребованной в производстве сверл, развертки и кранов.

Сверла р6м5

Трудности закалки быстрорежущей стали

Термообработка Р6М5 имеет ряд особенностей, связанных со свойством этой марки к обезуглероживанию, а также длительностью нагрева под закалку. Чтобы достичь 1230 градусов по Цельсию (температура закалки Р6М5) затрачивается времени на четверть больше, чем для марки Р18. Сначала делают отпуск при 200 и 300 градусах с выдержкой по часу. Дальнейшая обработка проходит в три этапа:

• 690 градусов длится 3минуты;

закалка

Далее металл охлаждают для получения неравновесного состояния в селитре, масле и на воздухе. В последующей обработке применяют троекратный отпуск при температуре 560 градусов, с выдержкой по 1.5 часа. Удерживать кислород позволяет метод раскиления ванн бурой и фтористым магнием. На этапах отпуска в сплав добавляют легирующие элементы, образующие карбиды, что придает изделиям высокую прочность.

Несмотря на то, что закалка важный этап при изготовлении прочных сортов металлических сплавов, необходимым остается предварительный отжиг стали. Он способствует избавлению от эффекта повышенной хрупкости металла при высоких прочностных качествах.

Смотрите видео: закалка стали р6м5 в домашних условиях

Изделия нашедшее место в быту и на производстве

Сталь Р6М5, ее характеристики и применение для ножей. Это довольно распространенный предмет в быту, имеется ряд его производителей с мировым брендом, например, Rapid.

В интернете присутствует множество видео с экспериментами, где используются ножи из стали марки Р6М5. Действительно они хорошо перерезают такие вещи: веревки, древесину, соответственно мясо с костями, прочее.

Самый яркий эксперимент связан с попыткой разрезать ножом Р6М5 металлическую пластину толщиной в несколько мм, получилось.

Заготовки ножей из стали р6м5 — эта сталь очень популярна в быту

Сверло Р6М5 используют в производстве бытовых инструментов, предназначенных для выполнения ремонтных работ. Дополнительно, существует мнение, что сверлить закаленное железо лучше маркой Р6М5К5. Кроме того, встречаются такие разновидности сверла:

• простые с односторонней заточкой;

• корончатые (для гипсокартона);

• копьевидные для стекла и керамогранита;

• по камню, кирпичу, дереву.

Источник: http://xlom.ru/spravochnik/opisanie-bystrorezhushhej-stali-r6m5/

Быстрорежущая сталь Р6М5 и её характеристики

Сталь Р6М5, иногда ее называют быстрорез (быстрорежущая) или самокал, относится к разряду инструментальных сталей.

Наличие в этой стали легирующих элементов, а расшифровка Р6М5, говорит о том что в ее массовом объеме содержится порядка 6% вольфрама и 5% молибдена. Кстати, буква Р, показывает, что эта сталь относится к быстрорежущим.

Существуют импортные аналоги — М2 ( США AISI/ASTM). Маркировка импортных сталей начинается с аббревиатуры HSS, ее расшифровка звучит так — высокоскоростная сталь.

Нормативная база

Производители стали Р6М5 должны руководствоваться рядом ГОСТ и ТУ, которые определяют сортамент выпускаемых изделий, химический состав, порядок контроля и приемки готовой продукции. Вся сталь, которая поступает на внутренний рынок из-за рубежа, должна соответствовать их требованиям.

Один из основополагающих документов это ГОСТ 19265-73. Именно в нем определены базовые требования к этой стали.

Характеристика Р6М5

Среди ключевых свойств Р6М5 можно назвать:

• склонность к обезуглероживанию;

Ко всему прочему, она хорошо обрабатывается на шлифовальном оборудовании.

Источник: https://ccm-msk.com/zakalka-r6m5-v-domashnih-usloviyah/

1.3 Фазовый состав, структура, свойства и назначение стали марки 60с2хфа

Сталь60С2ХФА относится к рессорно-пружиннымсталям. Эти стали обладают высокимпределом упругости. Для получениявысоких упругих характеристикрессорно-пружинные стали подвергаютзакалке с последующим среднетемпературнымотпуском для получения в структуретроостита. Сталь 60С2ХФА относится ксталям перлитного класса. Для достиженияболее высоких характеристик применяютлегирование кремнием, хромом и ванадием.

Кремний является ключевым компонентомбольшинства пружинных стальных сплавовпри концентрации до 2%. Кремний задерживаетраспад мартенсита при отпуске, чтоприводит к повышению предела текучестии других характеристик.

Условный пределтекучести (σ0,2) таких сталей составляет 1100-1200 МПа,предел прочности – 1200-1300 МПа, относительноеудлинение 6%, относительное сужение25-30% и предел выносливости, рассчитанныйпо условному пределу текучести, составляет42-44 МПа.

Кнедостаткам этих сталей относитсясклонность к обезуглероживанию иобразованию поверхностных дефектов впроцессе горячей обработки, приводящихк снижению предела выносливости. В целяхпредотвращения образования данныхдефектов проводят дополнительноелегирование хромом и ванадием.

Сталимарки 60С2ХФА обладают высокойпрокаливаемостью (до 80 мм) и применяютсядля изготовления пружин особоответственного назначения.

Общийнедостаток всех пружинно-рессорныхсталей заключается в повышеннойчувствительности к внешним поверхностнымдефектам (царапины, риски, царапины),играющим роль концентраторов внутреннихнапряжений, вследствие чего снижаетсяпредел выносливости.

Сталимарки 60С2ХФА применяются для изготовленияответственных и высоко нагруженныхпружин и рессор, изготовляемые из круглойкалиброванной стали.

2.1 Режим термических обработок стали р6м5

Быстрорежущиестали, в отличие от всех другихинструментальных сталей, упрочняютсяне при закалке, а при отпуске инструментовв результате дисперсионного твердения.

Дисперсионноетвердение стали Р6М5 – это её упрочнениепри отпуске в результате выделения изпересыщенного углеродом и легирующимикомпонентами мартенсита большогоколичества (~1017 1/см3)очень мелких, т.е. дисперсных частицкарбидов легирующих компонентов, которыеявляются препятствиями (барьерами) напути перемещения дислокаций и поэтомуупрочняют сталь.

Термическаяобработка инструментов из быстрорежущихсталей состоит из двух операций: закалкии отпуска.

Температурызакалки инстру­ментов из быстро­режущихсталей особенно высоки (у сталейнекото­рых марок до 1280°…1300°С), т. к.их карбиды обладают большой устойчивостьюпротив растворения в аустените.Температурный интервал переходарастворимых карбидов в аустенит сталиР6М5 составляет 860°C (температура Ас1этой стали) – 1220°С.

Чем выше температуразакалки в этом интервале, тем большекарбидов растворяется в аустените итем выше концентрация углерода илегирующих компонентов в мартенситестали Р6М5 после охлаждения инструментовдо цеховой температуры: превращениеаустенита в мартенсит заключается вперестройке кристаллической решётки,которое протекает без измененияхимического состава фаз – содержаниеуглерода и легирующих компонентов вмартенсите такое же, что и в аустените.

Поэтой причине с повышением температурызакалки:

1)   увеличиваются твёрдость и теплостойкостьстали после отпуска инструментовблагодаря тому, что в процессе отпускавозрастает количество дисперсныхкарбидных частиц легирующих компонентов,выделяющихся из мартенсита (см. рис.2.1);

Рис.2.1 – Влияние температуры закалки иотпуска на твёрдость и теплостойкостьстали Р6М5: 1 – Закалка при 1150оС;2 – Закалка при 1220оС

2)   растут зёрна аустенита. Это приводит куменьшению предела прочности и ударнойвязкости (КС) стали;

Такимобразом, повышение температуры закалкиувеличивает допустимые значения скоростирезания, но уменьшает величины подачии глубины резания.

3)   увеличивается количество остаточногоаустенита в структуре закалённой стали,т. к. температуры мартенситных точек МНи МКс повышением уровня легированностиаустенита понижаются, причём последняяоказывается в области отрицательныхтемператур, т.е. значительно нижетемпературы цеха.

Инструментыиз быстрорежущих сталей охлаждают призакалке в масле или в расплавах солей,предупреждая большую деформациюинструментов и образование трещин.Такая возможность замедленного охлажденияинструментов появляется по той причине,что линии «С» – образной диаграммыбыстрорежущих сталей сдвигаются подвлиянием легирующих компонентов далековправо по временной шкале.

Структурабыстрорежущей стали после закалкисостоит из:

1)   легированного мартенсита;

2)   остаточного аустенита (20…25%);

3)   нерастворимых карбидов (Кл) – 10%. Рольэтих карбидов, которые не вносят свойвклад в процесс дисперсионного твердения,заключается в том, что их частицызадерживают рост зёрен аустенита,обеспечивая мелкопластинчатое строениемартенсита и высокие значения σизги КС.

Изрис. 2.1 следует, что температура отпускаинструментов из быстрорежущей сталисоставляет 550°…570°C (560°С), т.к. при этомдостигается максимальная вторичнаятвёрдость инструмента (обозначаютвторичной в отличие от первичной послезакалки).

Впроцессе отпуска дисперсные карбидылегирующих компонентов выделяются нетолько из мартенсита, вызывая егодисперсионное твердение, но и изостаточного аустенита.

В результатеего легированность понижается, температураточки МНна «С» – образной диаграмме увеличиваетсяи оказывается выше цеховой температуры.Во время охлаждения инструмента приего отпуске от 560°C до температуры цехаостаточный аустенит превращается вмартенсит.

Для того чтобы полностьюизбавиться от остаточного аустенита идополнительно увеличить твёрдостьинструмента, его необходимо отпускатьтри раза при 560°C (см. рис.2.2).

Рис2.2 – Схема процесса термической обработкибыстрорежущей стали Р6М5

Структурабыстрорежущей стали после отпускасостоит из мартенсита отпуска инерастворимых карбидов (Кл) ~ 10%.

Нарис. 2.2 приведена схема процессатермической обработки инструментов изстали Р6М5.

Термическаяобработка режущих инструментов из сталиР6М5 состоит из закалки от температуры1210°…1230°С с охлаждением в масле или врасплаве солей и отпуска при 550°…570°С(трижды с выдержкой при этой температурепо 1 часу).

1)   твёрдость 62…65HRC;

2)   теплостойкость 620°С;

3)   предел прочности (σизг)– 3000…3500 МПа;

4)   ударная вязкость (КС) – 0,25…0,35 МДж/м2.

Источник: https://StudFiles.net/preview/5226605/page:4/

Сталь Р6М5 быстрорежущая

Сталь Р6М5 является быстрорежущей и относится к одному из видов инструментальной стали. Она обладает высоким запасом прочности, который позволяет ей обрабатывать твердые материалы. Скорость работы шлифовальных, сверлильных приборов, где ее применяют, при этом превосходит в разы скорость, которую дает обычный сплав. Это не единственное преимущество быстрорежущей стали, маркированной, как Р6М5.

Сталь Р6М5

Основные характеристики

К виду рапидных сталей относят сплавы металлов, в которые добавлены дополнительные вещества, улучшающие их химические и физические свойства.

Благодаря этому сплав металла становится крепким, износостойким, не способным контактировать с кислородом и покрываться ржавчиной.

Быстрорежущая сталь Р6М5 отличается от обычных углеродных сплавов тем, что она может обрабатывать любой твердый материал на высокой скорости, обладая хорошей износостойкостью.

https://www.youtube.com/watch?v=G5mhsyV3-gA

Микроструктура стали Р6М5

Она обладает уникальными свойствами, которые позволяют изготавливать такие инструменты, как фрезы, метчики или развертки. Изготовленные из этого сплава, они будут служить владельцу верой и правдой очень долго.

А к наиболее известным и характеристикам стали марки Р6М5 относятся:

• Твердость стали марки Р6М5 при нагреве. Обычно другие сплавы при длительном и безостановочном бурении, начинают нагреваться, а с повышением температуры, как известно, металл начинается размягчаться. И сверло теряет свои способности и становится хрупким. Эта же быстрорежущая сталь способна нагреваться до 6000 °С, сохраняя свои начальные свойства и не теряя крепости.
• Повышенное сопротивление накаливанию при достаточно высоких температурах.
• Очень хорошо держит заточку.
• Имеет высокую вязкость.
• Отлично обрабатывается на шлифовальном оборудовании.
• Держит нагрузки от удара на отлично.

Характеристики стали Р6М5, перечисленные выше, делают сплав металлов незаменимым в строительстве.

Химический состав

Химический состав стали марки Р6М5 представляет собой нижеперечисленные металлы:

• вольфрам;
• ванадий;
• кремний;
• медь;
• хром;
• марганец.

Химический состав стали Р6М5 и некоторых других быстрорежущих сталей

Сплав с добавлением кобальта, а именно сталь Р6М5К5, используют с начала двадцатого века. кобальта в изделиях, изготовленных из нее, не выше 15 процентов. Если же легируют ее ванадием и хромом, то металлическая основа ее только повышается.

Из этой стали изготавливают такие изделия, как инструменты для резания кислотостойких металлов, жаропрочных, попадающие под аустенитную классификацию. В то время как обработка таких металлов изделиями из другого сплава очень затруднена.

Данная сталь отличается повышенной твердостью и теплостойкостью.

Особенности заточки стали

Предметы, полученные из быстрореза, подвергаются частому затуплению. А обычные круги для заточки, которые изготовлены из электрокорунда, не помогут улучшить качество заточки.

Заточка ножа из стали Р6М5

Для того, чтобы правильно заточить инструмент применяют чашечные круги и из плоского профиля. Но, обычно, такая заточка имеет свои минусы. Поэтому, чтобы качественно наточить инструмент из данного вида сплава металла применяют два захода.

• вначале делается предварительная заточка, для которой используется круг с абразивной поверхностью зерна марки 40;
• на чистовую, для которой используется зеро марки от 25 до 16.

Положительные характеристики данного сплава помогли найти применение этой стали в домашнем обиходе. Из нее изготавливают ножи. Причем, если изделие будет правильно заточено, то оно сможет резать не только плоть животного, но металлическую тонкую пластину.

Диски из стали Р6М5

Единственным минусом такого изделия является его заточка. Но, если знать все хитрости правильной заточки, то данный инструмент станет очень полезным в быту. Такими изделиями чаще всего пользуются охотники и туристы.

Несмотря на дорогую стоимость, применение сплава для ножей стало очень популярно в быту.

Мировым брендом по производству данных режущих инструментов является фирма «Rapid».

У каждого мужчины в доме имеется электроинструмент, в котором, в виде вспомогательной оснастки к нему, используются сверла из этого типа стали. К разновидностям сверл, которые изготавливаются из этой стали Р5М6 относятся:

• корончатые, которые используются для гипсокартона;
• ступенчатые;
• сверла, предназначенные для камня, дерева или металла.

Нож из стали Р6М5Сверла, изготовленные из стали Р6М5Нож клиновый рифлённый

Из данного материала изготавливают не только сверла и ножи. Из стали Р6М5 делают резцы долбежные, ножовочные полотна, зенковки.

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.

Скачать ГОСТ 2590-88

Скачать ГОСТ 7417-75

Термическая обработка стали Р6М5

Термическая обработка сплава Р6М5 имеет ряд тонкостей, которые относятся к свойствам ее. Дело в том, что она способна во время нагревания к обезуглероживанию. Чтобы этого не произошло, ее обычно нагревают с помощью медленного прогревания.

Закалка

Быстрорежущая сталь Р6М5 нагревается до 1230 градусов. Во время нагревания, работники сталелитейного завода внимательно следят за процессом.

При первом прогреве температура поднимается до двухсот градусов и нагрев прекращается на час, затем производится еще один дополнительный нагрев до тридцати градусов. И снова отпуск на час.

Это очень сложная процедура накаливания. Благодаря такой закалке сплав приобретает свойства, соответствующие ему, но и себестоимость его, кончено же, увеличивается.

После того, как закончится нагрев до 1230 градусов, ее охлаждают, используя селитру, воздух и масло. Затем, температура опускается до 560 градусов. Данная температура выдерживается в течении полутора часов. В это время к стали добавляют различные легирующие элементы, которые улучшают его свойства. А также они придают ему соответствующую твердость.

Перед началом такого длительного прогрева сплав металла отжигают. Это делается для того, чтобы уменьшить хрупкость будущих изделий, сохранив параметры прочности на должном уровне.

Для улучшения характеристики свойств данного сплава, для того, чтобы они обладали хорошей износостойкостью, устойчивостью от коррозии, высокой твердостью используют азотирование.

Эта обработка металла проводиться в газовой среде, которая состоит из 80 процентов азота и аммиака двадцати процентов. Время, которое занимает данная процедура, около сорока минут. Температура нагревания будет колебаться от 550 градусов до 6600.

Такая закалка позволит сформировать сплаву менее хрупкий слой поверхности.

Такой сплав могут дополнять еще одним элементом, а именно цинком. Оцинкование происходит в газовой или жидкой среде, которая содержит большое количество цинка. Температура нагревания в ней соответствует 5600 градусам. А время составляет около тридцати минут.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/materialovedenie/stal-p6m5.html

Влияние термической обработки на свойства порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3-МП

Е.Ю. Колягин, В.Г. Оноприенко

Введение

При производстве стандартных быстрорежущих сталей, применяемых для изготовления режущего инструмента, возникают сложности в получении мелкозернистой однородной структуры с равномерным распределением карбидной фазы. В структуре этих сталей часто наблюдается большая карбидная неоднородность, которая значительно ухудшает динамическую прочность литых сталей [1].

Повысить стойкость тяжелонагруженного режущего инструмента можно заменой быстрорежущей стали, полученной металлургическим способом, на сталь, полученную методом порошковой металлургии.

Это позволяет исключить образование в структуре стали крупных угловатых карбидов, следовательно, после термической обработки порошковые стали обладают более высокими физико-механическими свойствами.

Разработаны и используются различные технологии получения быстрорежущих сталей методом порошковой металлургии, позволяющие получать материал с более высоким уровнем механических и служебных свойств по сравнению с быстрорежущими сталями обычного производства.

К ним относятся: горячее изостатическое прессование с последующей ковкой [2], горячая экструзия свободно засыпанных распыленных порошков [3,4], компактирование распыленных порошков горячей прокаткой [5]. Последняя обладает высокой производительностью и возможностью изготовления заготовок различных форм и размеров.

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.

Цель работы

Целью данной работы являлось сравнительные исследования влияния режимов термической обработки на структуру и свойства сталей Р6М5Ф3-МП и Р6М5Ф3.

Основная часть

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 НВ 255.

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

С целью косвенной оценки степени компактирования порошка 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 (853 и 784 Н/мм2 соответственно), пластичные — практически одинаковы (28 и 30 % соответственно).

Это свидетельствует о высокой степени компактирования порошковой быстрорежущей стали при прокатке.

Закалку проводили от температур 1170…1250oС через 20oС с предварительным подогревом в расплаве поваренной соли при температуре 850oС. Охлаждение производили в масле И12А. Удельная длительность выдержки при ускоренном нагреве в расплаве солей составляла 30 с/мм. После закалки проводили трехкратный отпуск при 5600С по 1 часу.

Микроструктура закаленных образцов состояла из мартенсита, избыточных карбидов и аустенита.

Твердость закаленной стали Р6М5Ф3-МП при всех исследованных температурах нагрева под закалку выше на 1,5…2,0 НRC, чем стали Р6М5Ф3. Ударная вязкость обеих сталей при повышении температуры нагрева под закалку уменьшается, однако значения ударной вязкости стали Р6М5Ф3-МП выше, чем Р6М5Ф3 до температуры 1220oС (рисунок 1б,в).

Наследование исходной структуры стали формирует в процессе термической обработки более однородную и мелкозернистую структуру с равномерным распределением карбидной фазы, что объясняет более высокую твердость и ударную вязкость порошковой быстрорежущей стали по сравнению с литой сталью.

При более высоких температурах закалки значения ударной вязкости становятся практически одинаковыми для обеих сталей видимо вследствие единого механизма разупрочнения сталей при температурах свыше 1220oС [7], а более низкие значения ударной вязкости стали Р6М5Ф3-МП при этих температурах, могут вызываться неконтролируемой пористостью материала.

Была проанализирована зависимость ударной вязкости термически обработанных сталей от твердости, так как надежность работы инструмента обеспечивается наряду с высокой твердостью также и высокой ударной вязкостью, особенно при прерывистом точении. Как видно из рисунка 2, абсолютные значения ударной вязкости порошковой быстрорежущей стали выше во всем исследуемом интервале твердости.

Рисунок 1 – Влияние температуры нагрева под закалку на величину зерна аустенита (а), твердость (б) и ударную вязкость (в) исследуемых сталей: 1 – сталь Р6М5Ф3-МП, 2 — сталь Р6М5Ф3

В работе определили оптимальный режим отпуска порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3-МП, который в отличие от традиционно принятого режима проводили при повышенных температурах (580, 600 и 630oС) и сокращенном времени выдержки (от 3 до 30 мин в зависимости от температуры отпуска).

Рисунок 2 – Соотношение твердости и ударной вязкости исследуемых сталей: 1 – сталь Р6М5Ф3-МП, 2 — сталь Р6М5Ф3

Таблица 1 – Влияние параметров отпуска на твердость

Приведенные в таблицах результаты исследований указывают на возможность значительного сокращения продолжительности отпуска за счет повышения его температуры. Оптимальным режимом отпуска стали Р6М5Ф3-МП является отпуск при 580oС продолжительностью 15, 20 и 30 мин, который обеспечивает получение твердости не ниже 66 HRC.

Были определены оптимальные для каждой температуры отпуска временные параметры режимов. Микроструктура образцов состоит из мартенсита, карбидов и остаточного аустенита.

Количество остаточного аустенита после каждого отпуска при разных температурах уменьшается на 2-8 %. Значительных расхождений в микроструктуре, твердости и количестве остаточного аустенита не наблюдается.

Это говорит о том, что при повышенных температурах и сокращенных выдержках процессы выделения карбидов успевают произойти в полной мере.

Таблица 2 — Влияние параметров отпуска на теплостойкость (твердость после дополнительного отпуска при 620oС, 630oС, 640oС по 4 часа)

Отпуск при 600oС продолжительностью более 12 мин, а также отпуск при 630oС продолжительностью более 6 мин не обеспечивают получения требуемых свойств и потому не могут быть рекомендованы к применению.

Сравнительные стойкостные испытания проводили на комбинированных зенкерах диаметром 10 мм, с числом зубьев 4, отпущенных по обычному и ускоренному режимам отпуска. Испытания проводили на вертикально-сверлильном станке мод.

При одинаковом времени обработки отверстий износ по ленточкам составил 0,34 мм и 0,41 мм для зенкеров, отпущенных по ускоренному и обычному режимам отпуска соответственно.

Выводы

Таким образом, закалку инструмента из порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3-МП целесообразно проводить с температур 1190…1210oС. Для инструмента из компактной быстрорежущей стали, испытывающего при работе большие ударные нагрузки, температура закалки должна быть понижена до 1170…1190oС.

При этом, можно применять ускоренный отпуск стали Р6М5Ф3-МП при 580oС продолжительностью 15…30 мин, при 600oС продолжительностью 5…12 мин, и при 630oС продолжительностью 3…6 мин.

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.

Список литературы

1. Далис, Е.Дж. Быстрорежущие стали, полученные методами порошковой металлургии//Порошковая металлургия материалов специального назначения/М., 1977.-С. 300.
2. Петров, А.К. Структурные особенности и свойства быстрорежущих сталей, полученных методом порошковой металлургии/А.К.Петров, Г.И.Парабина, А.Н.Осадчий//Сталь.-1981.

   -№ 6.-С.40…44.

3. Горюшина, М.Н Термическая обработка и свойства быстрорежущей стали 10Р6М5-МП, полученной распылением и горячим экструдированием/М.Н.Горюшина, Н.Н.Гавриков//МиТОМ.-1980.-№9.-С. 54-56.
4. Абрамов, О.В.

   Влияние остаточного кислорода и окисных неметаллических включений на механические свойства быстрорежущей стали 10Р6М5-МП/О.В.Абрамов О.В., В.Л.Гиршов// МиТОМ.-1986.-№ 8.-С. 35- 37.

5. Осадчий, А.Н. Производство порошковой быстрорежущей стали на заводе «Днепроспецсталь»/А.Н.Осадчий, С.В.Ревякин С.В., Г.В.Кийко// Сталь .-1981.-№11.

   -С.273-274.

6. Алимов, В.И. Регламентируемая ковка порошковой быстрорежущей стали/В.И.Алимов, Е.Ю.Колягин, В.Г.Оноприенко, С.Ю.Росляков // Кузнечно-штамповочное производство.-1991.-№ 4.-С.2-3.
7. Баранов, А.А. О взаимодействии карбидных частиц с поверхностью аустенитных зерен в быстрорежущих сталях/А.А.Баранов, В.И. Алимов, В.

   Г.Оноприенко // Изв. АН СССР. Металлы.-1988.-№ 3.-С.115-116.

Рецензент: д.т.н., проф. А.Н. Смирнов

© Е.Ю. Колягин, В.Г. Оноприенко

Источник: https://uas.su/conferences/donntu2011/034/034.php