Быстрорежущие стали – это легированные стали, предназначенные главным образом для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.
В маркировке быстрорежущей стали буква Р означает, что сталь быстрорежущая, а следующая за буквой цифра – содержание средней массовой доли вольфрама в %. Могут быть такие легирующие элементы, как: М – молибден, Ф – ванадий, К – кобальт. Цифры, следующие за буквами, означают их среднюю массовую долю в %. Приведем пример расшифровки на примере стали Р6М5К5: Р6М5К5 – сталь инструментальная быстрорежущая с содержанием вольфрама 6%, молибдена 5%, кобальта 5%.
Рассматривая характеристики быстрорежущих сталей, следует отметить, что материал подобного типа специально создается для эксплуатации при высоком показателе трения, который возникает на момент резания. Состав быстрорежущей инструментальной стали существенно повышает твердость металла, за счет чего он может работать на повышенной скорости.
Быстрорежущие стали обладают высокой прочностью, могут успешно работать на большой глубине резания (сверла) и на высоких скоростях подач (резцы, сверла и др.) Характеристики быстрорежущей стали:
- Теплостойкость. Теплостойкость быстрорезов составляет 600-650 градусов в зависимости от состава и обработки.
- Твердость. Твердость быстрорезов – HRC 68-70. Стали быстрорежущих марок обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах.
- Скорость резания. Первые инструменты из быстрорежущей стали допускали скорость резания 18 м/мин, затем появились инструменты со скоростью резания 35 м/мин. В настоящее время существуют скорости резания 60 м/с и более.
- Износостойкость. Данный параметр у быстрорежущих сталей в 3-5 раз выше, чем у углеродистых и легированных сталей.
- 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. Данный параметр у быстрорезов составляет приблизительно 4 часа.
Отдельное внимание стоит уделить горячей твердости, так как именно этот показатель в первую очередь и отличает быстрорежущую сталь от других сплавов. Это твердость, сохраняемая в горячем состоянии. 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 600 градусов. Что характерно, стали быстрорежущих марок, которые часто называют быстрорезами, обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах, то есть в пределах 200 градусов.
Рассматривая применение износостойкого металла следует уделить внимание тому, что конкретный состав металла определяет его эксплуатационные качества. Инструмент, изготовленный из подобного металла, может выдерживать длительную эксплуатацию.
Область применения достаточно обширна. Рассмотрим область применения быстрорежущих сталей в зависимости от марки.
Таблица 1 – Область применения марок быстрорежущей стали
|
Марка стали |
Область применения |
|
Сталь Р18 |
Для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей |
|
Сталь Р12 |
Та же, что и для стали Р 18, также для обработки некоторых видов коррозионностойкой стали |
|
Сталь Р9 |
Для инструментов простой формы, для обработки конструкционных материалов |
|
Сталь Р6М5 |
Для изготовления резьбонарезного инструмента; для инструмента, работающего с ударными нагрузками |
|
Сталь Р6М5К5 |
Для черновых и получерновых инструментов при обработке легированных и коррозионностойких сталей |
|
Ст. Р6М5К5-МП |
Для черновых и получерновых инструментов для обработки жаростойких и высокопрочных сплавов типа ХН77ТЮР |
Из быстрорежущей стали могут изготавливаться различные инструменты, вид инструмента также зависит от марки стали. Рассмотрим назначение марок быстрорезов в таблице 2.
Таблица 2 – Назначение марок быстрорежущей стали
|
Марка стали |
Назначение |
|
Сталь Р9 |
Резцы, сверла, фрезы, плашки, пилы, деревообрабатывающий инструмент |
|
Сталь Р12 |
Фасонный режущий инструмент — фрезы, протяжки, метчики, плашки, резьбонарезные гребенки и др. |
|
Сталь Р18 |
Метчики резьбовые фрезы, гребенки |
|
Сталь Р6М5 |
Режущие инструменты для обработки металла всех видов |
|
Сталь 10Р6М5 |
Инструменты для обработки резанием конструкционных сталей |
|
Сталь Р12Ф4К5 |
Инструменты для обработки резанием труднообрабатываемых сталей |
Таким образом, благодаря высокой красностойкости и горячей твердости быстрорежущие стали становятся незаменимым материалом для изготовления инструментов, работающих при высоких скоростях резания, таких, как резцы, сверла, фрезы и другие инструменты.
Библиографический список
- Зубков, Н.Н. Инструментальные материалы для изготовления лезвийных инструментов // Машиностроение и компьютерные технологии. – М.: 2013. – №5. – 7 с.
- Дмитриев, М.А. Современные инструментальные материалы // Материалы IX Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». – Ростов-на-Дону: Ростовский-на-Дону колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий. – 2016.
Количество просмотров публикации: Please wait