Содержание
Что такое HSS сталь? Виды и аналоги HSS
HSS (High Speed Steel) – обозначает группу быстрорежущих сталей, переводится как сталь для работы на больших скоростях. HSS сталь используется для производства большого спектра различного металлорежущего инструмента. Сюда входят сверла спиральные, корончатые, ступенчатые, фрезы, зенкеры, метчики, плашки, ножи и пильные полотна.
Быстрорежущую сталь изготавливают классическим способом – путем разливки стали в слитки, затем производится прокатка и проковка, а также методом порошковой металлургии – здесь происходит распыление струи жидкой стали азотом.
HSS стали считаются высокоуглеродистыми, как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным плюсом в сравнении с твердосплавными инструментами является прочность и более низкая цена инструментов.
HSS сталь отлично показывает себя при прерывистом резании, ограничением использования HSS могут быть низкие скорости резания по сравнению с твердосплавами.
Характеристики HSS сталей
HSS стали подразделяются на три основные группы:
- Вольфрамовые (Т);
- Молибденовые (М);
- Высоколегированные быстрорежущие стали.
Стали вольфрамовой группы сейчас практически не используются из-за высокой цены вольфрама и его дефицита. Наиболее применяемые являются стали общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 используется для инструментов, применяемых при высоких температурах и повышенном износе.
В Сталях молибденовой группы главным легирующим элементом является молибден, но некоторые из них могут содержать равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с высоким содержанием ванадия и углерода очень стойкие к абразивному износу.
Тип сталей от М41 отличается высокой твердостью при работе на высоких температурах или применяется такой термин — красностойкостью. Молибденовые стали используются также при производстве инструментов, применяющихся в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов.
В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур чтобы увеличить ударной вязкость.
Таблица общих химических составов HSS сталей. Российские аналоги.
| Тип | Российский аналог | Химический состав, % | ||||||||
| C | Mn | Si | Cr | V | W | Mo | Co | Ni | ||
| Вольфрамовые HSS стали | ||||||||||
| T1 | Р18 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | — | — |
| T2 | Р18Ф2 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | — | — |
| T4 | Р18К5Ф2 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | 5,00 | — |
| T5 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | 8,00 | — | |
| T6 | 0,80 | — | — | 4,50 | 1,50 | 20,00 | — | 12,00 | — | |
| T8 | 0,75 | — | — | 4,00 | 2,00 | 14,00 | — | 5,00 | — | |
| T15 | Р12Ф5К5 | 1,50 | — | — | 4,00 | 5,00 | 12,00 | — | 5,00 | — |
| Молибденовые HSS стали | ||||||||||
| M1 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,00 | 1,50 | 8,00 | — | — | |
| M2 | Р6М5 | 0,85 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M3 | Р6М5Ф3 | 1,20 | — | — | 4,00 | 3,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M4 | 1,30 | — | — | 4,00 | 4,00 | 5,50 | 4,50 | — | — | |
| M6 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 4,00 | 5,00 | — | — | |
| M7 | 1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | 1,75 | 8,75 | — | — | |
| M10 | 0,85-1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | — | 8,00 | — | — | |
| M30 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,25 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M33 | 0,90 | — | — | 4,00 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | — | — | |
| M34 | 0,90 | — | — | 4,00 | 2,00 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M35 | Р6М5К5 | 0,82-0,88 | 0,15-0,40 | 0,20-0,45 | 3,75-4,50 | 1,75-2,20 | 5,5-6,75 | 5,00 | 4,5-5,5 | до 0,30 |
| M36 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — | |
| Высоколегированные HSS стали | ||||||||||
| M41 | Р6М3К5Ф2 | 1,10 | — | — | 4,25 | 2,00 | 6,75 | 3,75 | 5,00 | — |
| M42 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | 8,00 | — | |
| M43 | 1,20 | — | — | 3,75 | 1,60 | 2,75 | 8,00 | 8,25 | — | |
| M44 | 1,15 | — | — | 4,25 | 2,00 | 5,25 | 6,25 | 12,00 | — | |
| M46 | 1,25 | — | — | 4,00 | 3,20 | 2,00 | 8,25 | 8,25 | — | |
| M47 | Р2АМ9К5 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,25 | 1,50 | 9,5 | 5,00 | — |
| M48 | 1,42-1,52 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 2,75-3,25 | 9,50-10,5 | 0,15-0,40 | 8,00-10,0 | до 0,30 | |
| M50 | 0,78-0,88 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,75-4,50 | 0,80-1,25 | до 0,10 | 3,90-4,75 | — | до 0,30 | |
| M52 | 0,85-0,95 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,50-4,30 | 1,65-2,25 | 0,75-1,50 | 4,00-4,90 | — | до 0,30 | |
| M62 | 1,25-1,35 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 1,80-2,00 | 5,75-6,50 | 10,0-11,0 | — | до 0,30 |
Инструмент с содержанием вольфрама (W), будет обладает очень полезными режущими свойствами и таким качеством как красностойкостью. Это позволяет инструментам сохранять острую твердость и острую режущую кромку при температурах красного каления (до 530°С). Еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость- Кобальт (К).
M1. Используется для производства сверл, различного диапазона применения. Сталь М1 обладает меньшей красностойкостью, чем сталь М2, но наименее восприимчива к ударам, является более гибкой.
M2. Самый распространенный материал для производства инструментов из HSS сталей. М2 долго сохраняет свою режущую кромку и обладает хорошей красностойкостью, в отличии от других HSS сталей с меньшим содержанием вольфрама. Применяется обычно для изготовления инструментов при высокопроизводительных машинных работах, например в сверлильных станках.
M7. Используется для сверл тяжелой конструкции при сверления твердого листового металла. Такая HSS сталь применяется там, где необходима гибкость и увеличенный срок службы.
M50. Используется для изготовления сверл, которые применяются при сверлении на портативном оборудовании. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с содержанием вольфрама
M35. Сталь М35 имеет более высокую красностойкость по отношению к М2. При этом кобальт несколько снижает стойкость к ударным нагрузкам.
M42. Сталь М42 «Super Cobalt» имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Используется при работах по вязким и сложным материалам.
Условные обозначения
Обозначение иностранных производителей не полностью раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлены изделия. Тому или иному инструменту отводится определенная задача, которая описывается в каталоге.
Другие детали можно выяснить определив химический состав, это можно сделать с помощью портативного анализатора металлов или же провести тестирование изделий опытным путем. Такая маркировка конечно может быть удобна недобросовестному производителю, который может указать на сверле HSS сталь, но она не будет отвечать необходимым требованиям.
Ниже приведем основные маркировки, которые характеризуют материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.
HSS-R (или просто HSS) — обозначение на изделиях, которые прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Такие изделия имеют наименьшую стойкость.
HSS-G — обозначение на изделиях, которые изготовлены из HSS сталей, режущая часть отшлифована CBN (кубическим нитридом бора). Изделия обладают повышенной стойкостью и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G – наиболее распространены, они применяются для решения стандартных задач.
HSS-E – в изделия из HSS стали типа М35 добавляется кобальт. Используется при работах по вязким и сложным материалам. Еще встречается такая маркировка как HSS Co 5 и HSS Co 8, которае указывают содержание кобальта 5 и 8%
HSS-G TiN – такая маркировка указывает на напыление нитрида титана. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 2300 HV и термостойкость до 600°С.
HSS-G TiAlN — поверхность изделий с напылением титан-алюминий-нитрида. Такое покрытие позволяет повысить поверхностную твердость приблизителньо на 3000 HV и термостойкость до 900°С.
HSS-E VAP — VAP-используется для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A). Получается путем «выпаривания» оксидного неметаллического слоя. Таким образом снижается налипание стружки заготовки на поверхности инструмента, которое может привести к поломке изделия. В результате улучшается качество поверхности и благодаря VAP улучшается адгезия СОЖ с поверхностью инструмента.
| Характеристики теплостойкости углеродистых и красностойкости быстрорежущих инструментальных сталей | |||
| Марка стали | Температура отпуска, °C | Время выдержки, час | Твердость, HRCэ |
| У7, У8, У10, У12 | 150—160 | 1 | 63 |
| Р9 | 580 | 4 | |
| У7, У8, У10, У12 | 200—220 | 1 | 59 |
| Р6М5,Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18 | 620—630 | 4 |
Источник: https://kornor.ru/blog/ugolok-pokupatelya/chto-takoe-hss-stal-vidy-i-analogi-hss.html
Быстрорежущие инструментальные стали: марки, характеристики, маркировка
Такой материал, как быстрорежущие стали, отличается уникальными свойствами, что дает возможность использовать его для изготовления инструментов, обладающих повышенной прочностью. Характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, позволяют производить из них инструменты самого различного назначения.
Фрезы, метчики, развертки – типичные изделия, производимые из высококачественной быстрорежущей стали
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 инструментальные стали 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
Расшифровка обозначения марок сталей
Изначально быстрорежущая сталь как материал для изготовления режущих инструментов была изобретена британскими специалистами.
С учетом того, что инструмент из такой стали может использоваться для высокоскоростной обработки металлов, этот материал назвали «rapidsteel» (слово «рапид» здесь как раз и означает высокую скорость).
Такое свойство данных сталей и придуманное им в свое время английское название послужили причиной того, что обозначения всех марок данного материала начинаются с буквы «Р».
Правила маркировки сталей, относящихся к категории быстрорежущих, строго регламентированы соответствующим ГОСТ, что значительно упрощает процесс их расшифровки.
Первая цифра, стоящая после буквы Р в обозначении стали, указывает на процентное содержание в ней такого элемента как вольфрам, который во многом и определяет основные свойства данного материала.
Кроме вольфрама быстрорежущая сталь содержит в своем составе ванадий, молибден и кобальт, которые в маркировке обозначаются, соответственно буквами Ф, М и К.
После каждой из такой буквы в маркировке стоит цифра, указывающая на процентное содержание соответствующего элемента в химическом составе стали.
Пример расшифровки марки быстрорежущей стали
В зависимости от содержания в составе стали тех или иных элементов, а также от их количества, все подобные сплавы делятся на три основных категории. Определить, к какой из категорий относится сталь, достаточно легко, расшифровав ее маркировку.
Итак, стали быстрорежущих марок принято разделять на следующие категории:
- сплавы, в которых кобальта содержится до 10%, а вольфрама до 22%; к таким сталям относятся сплавы марок Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 и др.;
- стали с содержанием не более 5% кобальта и до 18% вольфрама; такими сталями являются сплавы марок Р9К5, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5 и др.;
- сплавы, в которых как кобальта, так и вольфрама содержится не более 16%; к таким сплавам относится сталь Р9, Р18, Р12, Р6М5 и др.
Определение разновидности стали по искре
Как уже говорилось выше, характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, преимущественно определяются содержанием в них такого элемента как вольфрам.
Следует иметь в виду, что если в быстрорежущем сплаве содержится слишком большое количество вольфрама, кобальта и ванадия, то по причине формирования карбидной неоднородности такой стали режущая кромка инструмента, который из нее изготовлен, может выкрашиваться под воздействием механических нагрузок.
Таких недостатков лишены инструменты, изготовленные из сталей, содержащих в своем составе молибден. Режущая кромка подобных инструментов не только не выкрашивается, но и отличается тем, что имеет одинаковые показатели твердости по всей своей длине.
Маркой стали для изготовления инструментов, к которым предъявляются повышенные требования по их технологическим характеристикам, является Р18. Обладая мелкозернистой внутренней структурой, такая сталь демонстрирует отличную износостойкость.
Преимуществом использования стали данной марки является еще и то, что при выполнении закалки изделий из нее они не перегреваются, чего не скажешь о быстрорежущих сплавах других марок.
По причине достаточно высокой стоимости инструментов, изготовленных из стали этой марки, ее часто заменяют на более дешевый сплав Р9.
Технические характеристики стали марки Р18
Достаточно невысокая стоимость стали марки Р9, как и ее разновидности — Р9К5, которая по своим характеристикам во многом схожа с быстрорежущим сплавом Р18, объясняется рядом недостатков данного материала. Наиболее значимым из них является то, что в отожженном состоянии такой металл легко поддается пластической деформации.
Между тем сталь марки Р18 также не лишена недостатков. Так, из данной стали не изготавливают высокоточный инструмент, что объясняется тем, что изделия из нее плохо поддаются шлифовке.
Хорошие показатели прочности и пластичности, в том числе и в нагретом состоянии, демонстрируют инструменты, изготовленные из стали марки Р12, которая по своим характеристикам также схожа со сталью Р18.
Свойства стали марки Р9К5
Методы производства и обработки
Для производства инструментов, изготавливаемых из быстрорежущих сплавов, используются две основные технологии:
- классический метод, который предполагает разливку расплавленного металла в слитки, в дальнейшем подвергающиеся проковке;
- метод порошковой металлургии, при котором расплавленный металл распыляется при помощи струи азота.
Классическая технология, предполагающая проковку изделия из быстрорежущего сплава, которое предварительно было отлито в специальную форму, позволяет наделить такое изделие более высокими качественными характеристиками.
Подобная технология помогает избежать формирования карбидных ликваций в готовом изделии, а также дает возможность подвергнуть его предварительному отжигу и дальнейшей закалке. Кроме того, данная технология изготовления позволяет избежать такого явления, как «нафталиновый излом», которое приводит к значительному повышению хрупкости готового изделия, изготовленного из быстрорежущего сплава.
Закалка готовых инструментов, выполненных из быстрорежущего сплава, осуществляется при температурах, которые способствуют лучшему растворению в них легирующих добавок, но в то же время не приводят к росту зерна их внутренней структуры.
После выполнения закалки быстрорежущие сплавы имеют в своей структуре до 30% аустенита, что не самым лучшим образом сказывается на теплопроводности материала и его твердости.
Для того чтобы уменьшить количество аустенита в структуре сплава до минимальных значений, используются две технологии:
- проводят несколько циклов нагрева изделия, выдержки при определенной температуре и охлаждение: многократный отпуск;
- перед выполнением отпуска, изделие подвергается охлаждению до достаточно низкой температуры: до –800.
Улучшение характеристики изделий
Чтобы инструменты, изготовленные из быстрорежущих сплавов, обладали высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной устойчивостью, их поверхность необходимо подвергнуть обработке, к методам выполнения которой относятся следующие.
- Насыщение поверхностного слоя изделия азотом — азотирование. Проводиться такая обработка может в газовой среде, состоящей из азота (80%) и аммиака (20%), либо полностью в аммиачной среде. Время выполнения подобной технологической операции — 10–40 минут, температура, при которой она осуществляется — 550–6600. Использование газовой среды, содержащей азот и аммиак, позволяет сформировать менее хрупкий поверхностный слой.
- Насыщение поверхностного слоя изделия цинком — цианирование, которое может осуществляться в газовой или жидкой среде, насыщенной цинком. Выполняется такая операция при температуре 5600 и продолжается от 5 до 30 минут.
- Сульфидирование, которое выполняется в жидких расплавах сульфидов, куда добавляются соединения серы. Проводится такая процедура на протяжении 45–180 минут, при этом температура расплава должна составлять 450–5600.
Инструменты, изготовленные из быстрорежущих сплавов, также подвергают обработке паром, что позволяет улучшить характеристики их поверхностного слоя. Следует иметь в виду, что все вышеперечисленные операции выполняются с инструментом, режущая часть которого уже заточена, отшлифована и подвергнута термической обработке.
Источник: http://met-all.org/stal/bystrorezhushhaya-stal-instrumentalnaya-marki-harakteristiki-markirovka-bystrorez.html
Что такое HSS сталь? Виды и отечественные аналоги HSS
HSS (High Speed Steel) — это общее определение группы быстрорежущих сталей. HSS сталь применяется для изготовления большого количества различного режущего инструмента. Обычно, это сверла, фрезы, метчики и плашки, реже — ножи и пильные полотна. HSS стали являются высокоуглеродистыми и некоторые из них содержат большую долю вольфрама.
Как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным преимуществом перед твердосплавными инструментами является прочность и более низкая стоимость инструментов. Поэтому HSS хорошо себя показывает при прерывистом резании. Ограничением применения HSS являются низкие скорости резания по сравнению с твердыми сплавами.
За рубежом, также как и у нас, в конце 19 века первыми стали применятся HSS стали с высоким содержанием вольфрама (18%). Первая запись об использовании в сталях кобальта появилась в Германии в 1912 году. Позже, в 1930 году, в США был введен молибден.
Характеристики HSS сталей
HSS стали делятся на три группы:
- Вольфрамовые (Т);
- Молибденовые (М);
- Высоколегированные быстрорежущие стали.
Стали вольфрамовой группы сегодня практически не применяются из-за высокой стоимости вольфрама и его дефицита. Самыми распространенными являются сталь общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 применяются для инструментов, работающих в условиях высоких температур и износа.
Стали молибденовой группы в качестве главного легирующего элемента имеют молибден, хотя некоторые содержат равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с повышенным содержанием ванадия и углерода являются стойкими к абразивному износу.
Серия сталей начиная от М41 характеризуется высокой твердостью при работе на высоких температурах (красностойкостью). Молибденовые стали применяются также при изготовлении инструментов, работающих в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов.
В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур для повышения ударной вязкости.
Таблица общих химических составов HSS сталей. Отечественные аналоги.
| Тип | Отечеств. аналог | Химический состав, % | ||||||||
| C | Mn | Si | Cr | V | W | Mo | Co | Ni | ||
| Вольфрамовые HSS стали | ||||||||||
| T1 | Р18 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | — | — |
| T2 | Р18Ф2 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | — | — |
| T4 | Р18К5Ф2 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | 5,00 | — |
| T5 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | 8,00 | — | |
| T6 | 0,80 | — | — | 4,50 | 1,50 | 20,00 | — | 12,00 | — | |
| T8 | 0,75 | — | — | 4,00 | 2,00 | 14,00 | — | 5,00 | — | |
| T15 | Р12Ф5К5 | 1,50 | — | — | 4,00 | 5,00 | 12,00 | — | 5,00 | — |
| Молибденовые HSS стали | ||||||||||
| M1 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,00 | 1,50 | 8,00 | — | — | |
| M2 | Р6М5 | 0,85 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M3 | Р6М5Ф3 | 1,20 | — | — | 4,00 | 3,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
| M4 | 1,30 | — | — | 4,00 | 4,00 | 5,50 | 4,50 | — | — | |
| M6 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 4,00 | 5,00 | — | — | |
| M7 | 1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | 1,75 | 8,75 | — | — | |
| M10 | 0,85-1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | — | 8,00 | — | — | |
| M30 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,25 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M33 | 0,90 | — | — | 4,00 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | — | — | |
| M34 | 0,90 | — | — | 4,00 | 2,00 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
| M35 | Р6М5К5 | 0,82-0,88 | 0,15-0,40 | 0,20-0,45 | 3,75-4,50 | 1,75-2,20 | 5,5-6,75 | 5,00 | 4,5-5,5 | до 0,30 |
| M36 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — | |
| Высоколегированные HSS стали | ||||||||||
| M41 | Р6М3К5Ф2 | 1,10 | — | — | 4,25 | 2,00 | 6,75 | 3,75 | 5,00 | — |
| M42 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | 8,00 | — | |
| M43 | 1,20 | — | — | 3,75 | 1,60 | 2,75 | 8,00 | 8,25 | — | |
| M44 | 1,15 | — | — | 4,25 | 2,00 | 5,25 | 6,25 | 12,00 | — | |
| M46 | 1,25 | — | — | 4,00 | 3,20 | 2,00 | 8,25 | 8,25 | — | |
| M47 | Р2АМ9К5 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,25 | 1,50 | 9,50 | 5,00 | — |
| M48 | 1,42-1,52 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 2,75-3,25 | 9,50-10,5 | 0,15-0,40 | 8,00-10,0 | до 0,30 | |
| M50 | 0,78-0,88 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,75-4,50 | 0,80-1,25 | до 0,10 | 3,90-4,75 | — | до 0,30 | |
| M52 | 0,85-0,95 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,50-4,30 | 1,65-2,25 | 0,75-1,50 | 4,00-4,90 | — | до 0,30 | |
| M62 | 1,25-1,35 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 1,80-2,00 | 5,75-6,50 | 10,0-11,0 | — | до 0,30 |
В таблице могут быть указаны не все аналоги, так как в настоящее время может быть большое кличество позаимствованных не гостированных марок.
Режущий инструмент, изготовленный с содержанием вольфрама (W), будет обладать очень полезным для инструмента качеством — красностойкостью. Она позволяет инструментам сохранять острую режущую кромку и твердость при температурах красного каления (до 530°С). Кобальт еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость HSS сталей.
M1. Применяются для производства сверл, широкого диапазона применений. Стали М1 имеют меньшую красностойкость, чем стали М2, но менее восприимчивы к ударам и являются более гибкими, что делает их пригодными для общих работ.
M2. Стандартный материал для изготовления инструментов из HSS сталей. М2 имеет хорошую красностойкость и сохраняет свою режущую кромку дольше, чем другие HSS стали с меньшим содержанием вольфрама. Обычно применяется для изготовления инструментов для высокопроизводительных машинных работ.
M7. Применяются для сверл тяжелой конструкции для сверления твердого листового металла. Обычно применяются там, где гибкость и увеличенный срок службы одинаково важны.
M50. Применяется для изготовления сверл, которые применяются для сверления на портативном оборудовании, где поломка по причине изгиба является проблемой. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с вольфрамом.
M35. Стали М35 имеют повышенную красностойкость по сравнению с М2. При этом кобальт несколько понижает стойкость к ударам.
M42. Стали М42 «Super Cobalt» имеют отличную стойкость к истиранию и хорошую красностойкость. Применяются для работ по вязким и сложным материалам.
Условные обозначения
Маркировка зарубежных производителей полностью не раскрывает химический состав HSS стали, из которой изготовлен инструмент. Предполагается, что тот или иной инструмент предназначен для отведенных ему задач, описанных в каталоге, и этого должно быть достаточно.
Остальные детали можно выяснить либо определив химический состав тем же портативным анализатором металлов или же опытным путем. Кроме того, такая маркировка удобна недобросовестному производителю, который может изготовить сверло из HSS стали, которая не будет отвечать необходимым требованиям, не смотря на то, что она быстрорежущая.
Ниже описаны типичные маркировки, по которым можно частично определить материал, из которого изготовлен инструмент и область его применения.
HSS-R (иногда просто HSS) — обозначение на сверлах, прошедших роликовую прокатку и термическую обработку. Сверла имеют наименьшую стойкость.
HSS-G — обозначение на инструментах, изготовленных из HSS сталей, в которых режущая часть вышлифована CBN (кубическим нитридом бора). Инструменты повышенной стойкости и меньшим радиальным биением. Инструменты HSS-G — это самые распространенные режущие инструменты для решения стандартных задач.
HSS-E — инструменты из HSS стали типа М35 с добавлением кобальта. Применяются для работы по вязким и сложным материалам. Также встречатся такие обозначения как HSS Co 5 и HSS Co 8, которые указывают на точное содержание кобальта.
HSS-G TiN — поверхность инструмента с напылением нитрида титана. Благодаря такому покрытию поверхностная твердость повышается приблизителньо на 2300 HV, а термостойкость до 600°С.
HSS-G TiAlN — поверхность инструмента с напылением титан-алюминий-нитрида. Благодаря такому покрытию поверхностная твердость повышается приблизителньо на 3000 HV, а термостойкость до 900°С.
HSS-E VAP — VAP-инструменты благодаря своим свойствам применяются для обработки нержавеющих сталей (V2A и V4A).
Способ получения поверхности инструмента подразумевает «выпаривание» оксидного неметаллического слоя.
Это снижает налипание стружки заготовки на поверхность инструмента, которое приводит к поломке инструмента и низкому качеству обработанной поверхности. VAP-поверхность также улучшает адгезию СОЖ с поверхностью инструмента.
Что касается термина «Super HSS», он не является определенным и каждый производитель может вкладывать в него различные преимущества. Это могут быть как стали М50, так и высоколегированные специальные HSS стали.
Источник: https://instruments.zp.ua/ru/reference/info/266-hss.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.
Высокие эксплуатационные характеристики инструменту придают карбидообразующие элементы, вводимые в сплав в качестве легирующих элементов.
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%.
Характеристики и применение
Говоря о стали р18, характеристиках и применении, нужно отметить, что изготовленные из нее инструменты после термической обработки обладают твердостью HRC 62…65 единиц и высокой прочностью. Этого вполне достаточно для обработки конструкционных сталей обыкновенного качества. Длительная красностойкость без потери прочности позволяет производить длительную обработку деталей.
Но большим недостатком сплава считается карбидная неоднородность. Особенно это заметно в заготовках большого диаметра. В крупном инструменте данный недостаток проявляет себя снижением стойкости и выкрашиванием режущих элементов.
Проблему решают увеличением избыточного количества карбидной фазы. Термообработка делает внутреннюю структуру стали мелкозернистой.
Свойства материала
У стали р18 есть следующие физические свойства
| Параметр | Единица измерения |
| Плотность, | 8800 кг/см3 |
| Модуль упругости, Е | 220 ГПа |
| Модуль сдвига при кручении, G | 83 ГПа |
| Теплопроводность | 28 Вт/(м·градус) |
Удельное электрическое сопротивление зависит от температуры нагрева металла
| Удельное электрическое сопротивление | |
| Температура, град | Количество |
| 20 | 420 |
| 100 | 470 |
| 200 | 545 |
| 300 | 630 |
| 400 | 720 |
| 500 | 815 |
| 600 | 920 |
| 700 | 1035 |
| 800 | 1150 |
| 900 | 1175 |
Механические свойства выделяют от завода производителя и после термообработки
От завода-производителя
| Предел прочности при растяжении, Ϭ В | 830 МПа |
| Максимум текучести, Ϭ Т | 450 МПа |
| Линейное удлинение, δ 5 | 13% |
| Предел сужения, ψ | 22% |
| Предел прочности при сжатии, Ϭ СЖ | 1050 МПа |
| Твердость, НВ | 227 |
| Ударная вязкость, KCU | 100 кДж/м2 |
После термообработки
| Параметр | Значение, МПа |
| Ϭ В | 2150 |
| Ϭ Т | 2480 |
| Ϭ СЖ0,2 | 3060 |
| Ϭ СЖ | 3820 |
| Ϭ ИЗГ | 3000 |
| Тк | 1880 |
Теплостойкость (красностойкость). При температуре 610 °C твердость составляет HRC 59 на протяжении 4 часов.
Технологические свойства
| Температурный режим ковки | 900 °C — 1200°С |
| Охлаждение после ковки | 750 °C — 800 °C, колодец |
| Свариваемость | Хорошая, без ограничений |
| Обработка резанием | НВ до 228, К v = 0.3−0.6 |
| Обработка шлифованием | Повышенная |
| Флокеночувствительность | Отрицательная |
Использование быстрорежущей стали Р18 характерно для режущих лезвийных инструментов, которые предназначены для обработки металлов с различной твердостью, в том числе нержавеющих и жаропрочных сталей.
Их твердость достигает HRC 70. Отличаются повышенной стойкостью к пластическим деформациям и износостойкостью при нагревании. В отличие от инструментальных сталей инструментами из Р18 скорость обработки повышается до 4 раз.
Улучшение эксплуатационных свойств достигается термической обработкой. Нагрев под закалку производится до температуры 1300 °C. Введенный в состав кобальт повышает температуру превращения внутренней структуры карбидов. Основным карбидом считается Fe3W3С. При нагревании и выдержке значительная часть карбида переходит в твердый раствор мартенсита ли аустенита.
Для получения мелкозернистой внутренней структуры используется низкий отпуск. Температура проведения 550 °C — 560 °C. В данной фазе происходит распад остаточного аустенита и выделение дисперсных карбидов.
Для предотвращения образования трещин нагрев под закалку производят ступенчато. Сначала подогревают до 500 °C, затем до 850 °C. Выдержка при температуре 1300 °C проводится в зависимости от толщины обрабатываемой детали. Время не более 15 секунд на 1 мм размера при диаметре не более 30 мм. Например, диаметр фрезы 10 мм. Время выдержки не должно превышать 150 секунд (2,5 минуты).
Время подогрева вдвое больше времени выдержки заготовки. Из-за избыточного количества карбидов остаточный аустенит не может полностью преобразоваться. Поэтому применяется многократный отпуск.
Режущий инструмент из быстрорежущей стали подвергается дополнительной обработке для повышения коррозионностойкости и изностойкости режущей кромки. В зависимости от типа обрабатываемого материала используется:
- азотирование, снижающее хрупкость поверхностного слоя;
- цианирование, увеличивающее вязкость;
- сульфидирование;
- пропаривание.
Данные операции производятся после термической обработки, заточки и шлифовки. Это помогает придать готовому инструменту большую прочность
Источник: https://tokar.guru/metally/stal/bystrorezhuschaya-stal-r18-harakteristika-i-oblast-primeneniya.html