Сталь r2 характеристики

Сталь р18 характеристики и применение для ножей — Металлы, оборудование, инструкции

Обработка металла включает в себя не только точение или фрезерование. К резанию относят и обработку отверстий, и нарезание наружной и внутренней резьбы. Для обработки конструкционных или легированных сталей необходим инструмент, изготовленный из металла, который превосходит их по твердости и прочностным характеристикам. К таким материалам можно смело отнести сталь Р18.

Химический состав и основные эксплуатационные свойства

Марку Р18 относят инструментальным быстрорежущим сталям.

В состав входят следующие химические элементы:

• C 0,73 — 0,83;
• Si до 0,5;
• Mn до 0,5;
• Ni до 0,4;
• S до 0,03;
• P до 0,03;
• Cr 3,8 — 4,4;
• Mo до 1;
• W 17 — 18,5;
• V 1 — 1,4;
• Co до 0,5;
• Fe ~73.

Набор этих веществ придает этой стали определенные свойства, которые позволяют применять для производства режущего инструмента для станков токарно — фрезерной группы, резьбообразующих, для получения и обработки отверстий. Этим инструментом обрабатывают детали из легированных, углеродистых и конструкционных сталей с пределом прочности до 1000 МПа. Кроме того, таким инструментом можно обрабатывать цветные металлы.

Во время процессов резания инструмент, произведенный из стали Р18, сохраняет свои эксплуатационные параметры при температурах до 600 ºC.

ГОСТ

Производители стали выпускают следующую номенклатуру продукции:

• Прокат разного сечения — ГОСТ 1133-71;
• Полосы разной формы- ГОСТ 4405-75;
• Прутки, в т.ч. калиброванные — ГОСТ 4405-75;
• Профиль ТУ 14-11-245-88.

Перечислена только малая часть ассортимента выпускаемых проката из стали.

Аналоги стали Р18

Среди отечественных сталей, предназначенных для производства инструмента, можно подобрать аналог — Р12. За рубежом выпускают следующие марки:

• США — Т1;
• Германия — HS18-0-1;
• Европейский союз — 1.3355;
• Китай — W18Cr4V.

Быстрорежущая сталь с маркировкой Р18, содержащая в своем составе 18% вольфрама, длительное время применялась для производства большинства режущего инструмента. После прохождения термической обработки ее твёрдость составляла 62 — 65 по HRC и обладает хорошей прочностью. Недостатком этого материала по праву считают карбидную неоднородность, особенно это касается прутков большого диаметра.

Особенности использования стали Р18 при резании

Использование стали в механической обработке металла позволило увеличить скорость, например, точения в 2 — 4 раза.

Р18 используют для изготовления режущего инструмента, который работает при значительных силовых нагрузках и нагрева режущей кромки.

Резцы, фрезы и сверла изготовленные из этой инструментальной стали обладают стабильными свойствами — это особенно важно при организации гибких автоматизированных производств.

Для заточки инструмента можно использовать обыкновенные наждаки, но для этого необходимо устранить биение кругов.

Особенности термической обработки 

Термическая обработка при температуре порядка 1200 — 1300 ºC, с последующим отпуском, вызывает дисперсионное затвердевание. В процессе закаливания большая часть карбида Fe3W3C разлагается и переходит в твердый раствор аустенитного или мартенситного типа.

Это приводит к насыщению сплава углеродом, вольфрамом и другими легирующими элементами. Отпуск, который выполняют при температурах в 550 — 560 ºC приводит к повышению твердости до максимальных параметров.

Это происходит в следствии выделении карбидов и разложение остатков аустенита.

Инструмент сложной формы, в т.ч. тонколезвийный или работающий в условиях переменной нагрузки, например, на прерывистом точении должен обладать высокой прочностью и вязкостью.

https://www.youtube.com/watch?v=bpALoGqHPjE

Нагревание под закаливание сталей типа Р18 выполняют при таких температурах и временных паузах, которые обеспечат разложение карбидов и упрочнение аустенита. Это необходимо для получения необходимой теплостойкости.

Тонколезвийный инструмент, с размерами режущей части от 3 до 5 мм температура закаливания должна быть ниже на 10 — 20 ºC от максимальной (1250 ºC).

Высокие температуры, которые необходимы для проведения термической обработки впоследствии могут привести к появлению трещин и излишних напряжений. Для того, чтобы избежать этих неприятностей, подогрев материала выполняют в два этапа.

Первый нагрев выполняют при уровне температуре 400 — 500 ºC, второй при 800 — 850 ºC. По достижении окончательной температуры, а это 1200 — 1300 ºC, время нахождения детали в зоне нагрева ограничивают. Допустимое время рассчитывают из соотношения 10 — 15 секунд на 1 мм толщины (диаметра).

То есть сверло диаметром 5 мм может находиться при таком режиме порядка 50 — 75 секунд.

Время нахождения заготовки на подогреве может быть удвоено в сравнении с пиковой нагрузкой. То есть, то же сверло будет находиться на подогреве порядка 100 — 150 секунд.

Предварительный и финишный нагрев выполняют в соляной ванне. Она заполняется смесью из:

• 78 % ВаСl2 (хлорид бария);
• 22 % NaCl (натрий хлор).

Для предохранения заготовок от окисления раствор раскисляют с помощью фтористого магния.

Отпуск стали проводят также в несколько этапов. Заготовки выдерживают при температуре 550- 570 ºC, причём необходимо провести два — три сеанса длительностью один час каждый

Особенности производства режущего инструмента

Готовый инструмент, например, сверла, в соответствии с требованиями ГОСТ 2034-80 должны обладать твёрдостью на хвостовике 63 — 65 по HRC, а режущая часть должна иметь твердость 63 — 68 HRC.

После того как заготовки, прошли все процедуры термообработки, их отправляют на шлифование. Для этого применяют особо точные шлифовальные специализированные станки, способные обеспечить следующие допуски на сверла повышенной точности (А1, В1) — по h8, для свёрл класса В — h9.

Источник: https://prompriem.ru/stati/r18.html

Сталь Р18 — расшифровка маркировки быстрорежущего сплава, характеристики и применение

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.

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%.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/stal-r18-harakteristiki-i-primenenie-dlya-nozhey/

Сталь марки Р18: характеристики и применение

Обработка металла включает в себя не только точение или фрезерование. К резанию относят и обработку отверстий, и нарезание наружной и внутренней резьбы. Для обработки конструкционных или легированных сталей необходим инструмент, изготовленный из металла, который превосходит их по твердости и прочностным характеристикам. К таким материалам можно смело отнести сталь Р18.

Р18

/Характеристики Марок Стали, Металлопроката/Р18

  Характеристика материала. Сталь Р18.

Марка	Сталь Р18
Заменитель	СТАЛЬ Р12
Классификация	СТАЛЬ ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ БЫСТРОРЕЖУЩАЯ (БЫСТРОРЕЗ НОРМАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ)
Прочие обозначения
Иностранные аналоги	AISI T1, DIN HS18-0-1
Применение	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.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный:	ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88
Калиброванный пруток	ГОСТ 19265-73, ГОСТ 7417-75
Шлифованный пруток и серебрянка	ГОСТ 19265-73, ГОСТ 14955-77
Лист толстый	ТУ 14-1-1408-75
Лист тонкий	ТУ 14-1-1408-75, ТУ 14-1-1706-76
Лента	ГОСТ 4986-79
Полоса	ГОСТ 19265-73, ГОСТ 4405-75
Проволока	ТУ 14-1-1096-74
Поковки и кованые заготовки	ГОСТ 19265-73, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 4405-75

Краткое описание и применение.

Быстрорежущая сталь Р18 относится к быстрорежущим сталям нормальной производительности. Эта сталь, содержащая 18% вольфрама, долгое время была наиболее распространенной.

Инструменты, изготовленные из этой стали, после термической обработки имеют твердость HRC 62-65, красностойкость 600о С и достаточно высокую прочность. Сталь Р18 сравнительно хорошо шлифуется.

Существенным недостатком этой стали является большая карбидная неоднородность, особенно значительная в прутках большого сечения.

https://www.youtube.com/watch?v=gC3_AUWN_GQ

При увеличении карбидной неоднородности прочность стали снижается и при работе наблюдается выкрашивание режущих кромок инструмента и снижение его стойкости.

Большое количество избыточной карбидной фазы делает сталь Р18 более мелкозернистой, менее чувствительной к перегреву при закалке, более износостойкой.

Из стали Р18 могут изготовляться всевозможные инструменты, в том числе такие сложные как шеверы, долбяки, протяжки и др.

Сталь Р18 относится к быстрорежущим сталям нормальной теплостойкости. Быстрорежущие стали наиболее характерны для режущих инструментов. Они сочетают высокую теплостойкость (500-650°С) в зависимости от состава и обработки) с высокими твердостью (до HRC 68-70), износостойкостью при повышенных температурах и повышенным сопротивлением пластической деформации.

Быстрорежущие стали позволяют повысить скорость резания в 2 — 4 раза по сравнению со скоростями, применяемыми при обработке инструментами из углеродистых и легированных инструментальных сталей. Быстрорежущие стали широко применяют для режущих инструментов, работающих в условиях значительного нагружения и нагрева рабочих кромок.

Инструмент из быстрорежущих сталей обладает достаточно высокой стабильностью свойств, что особенно важно в условиях гибкого автоматизированного производства.

Высокие режущие свойства быстрорежущих сталей обеспечиваются легированием сильными карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, ванадием), элементами, повышающими температуру ( ' )-превращения (кобальтом, алюминием), и применением специальной термической обработки, заключающейся в закалке с высоких температур (1200 — 1300 °С) и отпуске, вызывающем дисперсионное твердение.

Для стали Р18 основным является карбид М6С (Fe3W3C). Для получения высоких теплостойкости и твердости достаточно большая доля распадающегося карбида должна быть переведена при закалке в твердый раствор (аустенит, мартенсит), что насыщает его углеродом, вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом.

Если содержание ванадия не превышает 2%, их относят к быстрорежущим сталям нормальной теплостойкости (производительности). Это стали Р18, Р9 , Р6М5. Быстрорежущие стали с более высоким содержанием ванадия, а также дополнительно легированные кобальтом относят к сталям повышенной теплостойкости (Р12Ф3 , Р6М5Ф3 , Р18Ф3К5 , Р9К5 , Р6М5К5 , Р9М4К8 и др.).

К группе быстрорежущих сталей повышенной производительности следует отнести и быстрорежущие дисперсионно-твердеющие сплавы с интерметаллидным упрочнением. Их высокая теплостойкость и режущие свойства обеспечиваются высокими температурами ( ' )-превращения и упрочнением вследствие выделения при отпуске интерметаллидов.

 Для инструментов сложной формы, тонколезвийных, а также для инструментов, используемых при прерывистом точении, большее значение приобретают прочность и вязкость быстрорежущей стали. Нагрев под закалку быстрорежущих сталей проводится при температурах и выдержках, обеспечивающих растворение специальных карбидов и легирование аустенита, для получения оптимальной теплостойкости.

При закалке тонколезвийных инструментов небольших размеров (менее 3-5 мм) температура закалки снижается на 10-20 °С (балл зерна 11). Для предупреждения образования трещин и повышенных термических напряжений нагрев под закалку ведут с одним или двумя подогревами. Первый подогрев при 400-500 °С, второй при 800-850 °С.

Выдержку при окончательном нагреве выбирают из расчета 10-15 с на 1 мм диаметра (толщины) для инструмента диаметром 5-30 мм. Пусть толщина фрезы 3-5 мм, следовательно время выдержки при окончательном нагреве 40 c; температура — 1280 °С. Время выдержки при подогреве обычно берут удвоенным по сравнению с выдержкой при окончательном нагреве.

Подогрев и окончательный нагрев под закалку быстрорежущих сталей, как правило, проводят в электродных соляных ваннах. Среда нагрева: при подогреве — смесь 78 % ВаС12 и 22 % NaCl (Тпл = 640 °С), при окончательном нагреве — в расплаве ВаС12 (Tпл = 962 °С). Для предохранения от окисления ванну раскисляют фтористым магнием.

Переохлажденный аустенит быстрорежущих сталей устойчив, вследствие чего они могут охлаждаться в любой среде — воздухе, масле, горячих средах при 500-560 °С. Будем охлаждать изделие в масле. Отпуск быстрорежущих сталей выполняется при температурах 550-570 °С, 2-3 раза по 1 ч. Быстрорежущие стали с большой устойчивостью остаточного аустенита требуют трех- и даже четырехкратного отпуска.

Будем выполнять трехкратный отпуск при температуре 550 °С. При отпуске происходит выделение упрочняющих карбидов и распад остаточного аустенита. В результате быстрорежущая сталь получает высокую твердость, прочность и теплостойкость.

При закалке в аустените растворяется весь хром, 8% W, 1% V и 0,4-0,5% C. После закалки в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30-40% остаточного аустенита.

Химический состав в % материала Р18

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	W	V	Co
0.73 — 0. 83	до   0.5	до   0.5	до   0.4	до   0.03	до   0.03	3.8 — 4.4	до   1	17 — 18.5	1 — 1.4	до   0. 5

Механическиесвойствастали Р18

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tисп, 0С	σВ, Мпа	KCU, Дж/м2	HRCэ
Закалка 1280 °С, масло. Отпуск трехкратный по 1 ч.
400	1370	23	61
500	1470	19	63
550	2350	17	66
600	2210	65

Твёрдость быстрореза Р18 после термообработки

Твердость	Температура, °С
после отжига	после закалки с отпуском HRC3 (HRC), не менее	закалки	отпуска
НВ, неболее	диаметр отпечатка, мм, не менее
255	3,8	63(62)	1270	560

Температура критических точек стали Р18

Ar1=725 °С

Ar3(Arcm) =770 °С

Ac1=820 °С

Ac3=860 °С

Физические свойства стали Р18

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	228	223	219	210	201	192	181
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	83
Плотность, pn, кг/см3	8800
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	26	27	28	29	28	27	27
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)	419	472	544	627	718	815	922	1037	1152	1173

Красностойкость (теплостойкость) стали Р18

Температура, °С	Время, ч	Твердость, HRCэ
620	4	59

Технологические свойства материала Р18

Температура ковки	Начала 1200, конца 900. Охлаждение в колодцах при 750-800 С.
Свариваемость	при стыковой электросварке со сталью 45 и 40Х хорошая.
Шлифуемость	повышенная (ГОСТ 19265-73)
Обрабатываемость резанием	Kv тв.спл.= 0,6 и Kv б.ст = 0,3 резанием при HB 212-228
Флокеночувствительность	не чувствительна

Обозначения:

Механические свойства
sв	— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	— Относительное сужение , [ % ]
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
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, [Ом·м]
Свариваемость
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Купить сталь Р18. Быстрорежущая сталь со средним содержанием углерода 0,8% и легированная вольфрамом(18%), хромом(4%), ванадием(до 1.4%).

Источник: http://s-stal.ru/r18