Корзина
295 отзывов
Контакты
ООО Фирма "ИНСТРУМЕНТСНАБ"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380950597625
Глушич Юрий Владимирович
УкраинаДонецкая областьМакеевкаул. Ленина, 47, офис 94
mak-yura
(050) 348-32-79
(050) 348-32-79
(050) 348-32-79
E-mail^instroi1@ukr.net
Карта

Сейчас компания не может быстро обрабатывать заказы и сообщения, поскольку по ее графику работы сегодня выходной. Ваша заявка будет обработана в ближайший рабочий день.

Виды быстрорежущих инструментальных сталей, углеродистых сталей твердых сплавов и их характеристики

       Быстрорежущие стали применяют для изготовления режущих инструментов, работающих при высоких скоростях, усилиях и температурах резания. Эти стали отличаются высокой износостойкостью, теплостойкостью, прочностью и вязкостью.

    Быстрорежущие стали подразделяют на несколько групп:

  1.  Стали, легированные вольфрамом и молибденом и содержащие до 2% ванадия (Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М3 и др.)
  2.  Стали, легированные вольфрамом и кобальтом и содержащие свыше 2% ванадия (Р18Ф2, Р14Ф5, Р9Ф5, Р10Ф5К5, Р9К5, Р9К10 и др.)
  3. Другие инструментальные стали (13Х, 8ХФ, 9ХФ, 9ХФМ, Х, 9Х1, 6ХС, 9Г2Ф, 9ХВГ, 6ХВГ, 9ХС, В2Ф, ХГС, 4ХС, ХВСГФ, ХВГ, 6ХВ2С, 5ХВ2СФ, 7ХГ2ВМФ, 9Х5ВФ, Х6ВФ, Х12, Х12МФ, Х12Ф1, Х12ВМФ и некоторые другие.)

   Первую группу относят к сталям нормальной производительности, а вторую - к сталям повышенной производительности, третью (легированные инструментальные стали)  работающую, как правило, только с холодной поверхностью обрабатываемого изделия.


      В начале маркировки этих сталей стоит буква Р (что означает быстрорежущая), следующая за ней цифра указывает на среднее содержание вольфрама в (%), К - кобальт, Ф - ваннадий,  М - молибден. Кроме того, в быстрорежущих сталях содержится углерод (0,7-1,5%), хром (3-4,4%) и некоторые другие элементы, которые в маркировке не указывают.

    Высокие эксплуатационные свойства быстрорежущих сталей обеспечивают благодаря их легированию вольфрамом, ванадием и молибденом, которые, соединяясь с углеродом, образуют соответствующие карбиды. Износостойкость быстрорежущих сталей в 3-5 раз выше, чем у углеродистых и низколегированных; теплостойкость составляет 620 С, а при лигировании кобальтом 640 С.

Рекомендуемые области применения основных марок быстрорежущих сталей

Обрабатываемый материал

Виды инструментов

Резцы

Сверла

Развертки, зенкеры

Метчики,

плашки

Протяжки,

прошивки

Фрезы

Зуборезный инструмент

Ножовочные полотна, пилы

Концевые, дисковые

Насадные, торцевые

Углеродистые и низколегированные стали

Р6М5Ф3

Р6М5К5*1

Р9К5

Р6М5

11РЗАМ3Ф2

Р6М5Ф3

Р12Ф3

Р6М5

Р6М5Ф3

Р6М5К5*1

Р6М5

11РЗАМ3Ф2

Р6М5Ф3

Р6М5Ф3

Р6М5

Р6М5

Р6М5Ф3*1

Р6М5К5

Р6М5

Р6М5Ф3

Р6М5К5*1

Р6М5

Р6М5Ф3

Р6М5К5*1

Р9М4К8*1

11Р3АМ3Ф2

Р6М5

Р9

Высоколегированные конструкционные, нержавеющие и легированные улучшенные стали

Р9К5

Р12Ф4К5

Р6М5К5

Р6М5Ф3

Р12Ф3

Р6М5К5

Р18

Р6М5Ф3

Р6М5К5

Р9М4К8

Р18

Р6М5

Р6М5Ф3

Р6М5К5

Р18

Р6М5Ф3

Р6М5К5

Р9К5

Р6М5К5

Р9М4К8

Р9К5

Р6М5К5

Р9К5

Р6М5К5

Р9М4К8

11Р3АМ3Ф2

Р6М5

Р9

Жаропрочные стали и сплавы, высокопрочные стали

Р18К5Ф2

Р12Ф4К5*2

Р6М5К5

В4М12К23

Р6М5К5

Р9М4К8

Р18К5Ф2

Р12Ф4К5

Р6М5К5

Р9К5

Р6М5Ф3

Р6М5К5

Р18

Р6М5Ф3

Р6М5К5

Р18К5Ф2

Р9М4К8

Р6М5К5

В11М7К23

Р18К5Ф2

Р12Ф4К5*2

Р6М5К5

В4М12К23

Р9М4К8

Р6М5К5

Р6М5

Примечание. Выделены наиболее предпочтительные марки стали.

*1 При работе на повышенных скоростях резания.

*2 Для инструментов простой формы.

Марки и химический состав (масс. %) быстрорежущих сталей (ГОСТ 19265–73)

Марка
стали

Углерод

Хром

Вольфрам

Ванадий

Кобальт

Молибден

Азот

Ниобий

Стали нормальной производительности

Р18

0,73–0,83

3,80–4,40

17,00–18,50

1,00–1,40

< 0,50

< 1,0

Р9

0,85–0,95

3,80–4,40

8,50–9,50

2,30–2,70

< 0,50

< 1,0

Р6М5

0,82–0,90

3,80–4,40

5,50–6,50

1,70–2,10

< 0,50

4,80–5,30

11Р3АМ3Ф2

1,02–1,12

3,80–4,30

2,50–3,30

2,30–2,70

< 0,50

2,50–3,00

0,05–0,10

0,05–0,20

Стали повышенной производительности

Р6М5Ф3

0,95–1,05

3,80–4,30

5,70–6,70

2,30–2,70

< 0,50

4,80–5,30

Р12Ф3

0,95–1,05

3,80–4,30

12,00–13,00

2,50–3,00

< 0,50

< 1,00

Р18К5Ф2

0,85–0,95

3,80–4,40

17,00–18,50

1,80–2,20

4,70–5,20

< 1,00

Р9К5

0,90–1,00

3,80–4,40

9,00–10,00

2,30–2,70

5,00–6,00

< 1,00

Р6М5К5

0,84–0,92

3,80–4,30

5,70–6,70

1,70–2,10

4,70–5,20

4,80–5,30

Стали высокой производительности

Р9М4К8

1,00–1,10

3,00–3,60

8,50–9,50

2,30–2,70

7,50–8,50

3,80–4,30

Р2АМ9К5

1,00–1,10

3,80–4,40

1,50–2,00

1,70–2,10

4,70–5,20

8,00–9,00

0,05–010

0,10–0,30

В11М7К23*

0,05–0,15

< 0,5

10,5–12,5

0,4–0,8

22,5–24,0

7,00–8,00

В4М12К23*

0,05–0,15

< 0,5

3,8–4,4

0,4–0,8

22,5–24,0

12,00–13,00

Примечания:

  1. В марках стали буквы и цифры означают: Р — быстрорежущая; цифра, следующая за буквой, — среднюю массовую долю вольфрама, М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт, А — азот; цифры следующие за буквами, означают соответственно массовую долю молибдена, ванадия и кобальта.

    В обозначениях марок стали не указывают массовую долю: хрома — при любой массовой доле; молибдена — до 1 % включительно; ванадия — в стали марок Р18, Р9, Р6М5, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8 и Р2АМ9К5; азота — в стали марок 11Р3АМ3Ф2 и Р2АМ9К5.

  2. По требованию потребителя допускается изготовление стали марок Р6М5 и Р6М5Ф3 с легированием азотом (массовая доля азота 0,05–0,10 %). В этом случае наименование марок — Р6АМ5 и Р6АМ5Ф3.

        Быстрорежущая инструментальная сталь Р18   (заменитель Р-12, в крайнем случае Р-9)
     Быстрорежущая сталь марки Р18 содержит 0,7-0,8% углерода, 17-18,5% вольфрама, 3,8-4,4% хрома, 1-1,4% ванадия.

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

       Используется в основном в производстве инструментов: резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развёртки, 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.

      Сталь Р18 закаливают с температуры 1270–1290 °С, а Р6М5 – с 1210–1230 °С. Высокие температуры закалки необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения при нагреве высоколегированного хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием аустенита. Это обеспечивает получение после закалки мартенсита, устойчивого против отпуска, т.е. теплостойкостью. Для быстрорежущих сталей, имеющих много избыточных карбидов, характерно сохранение мелкого зерна, даже при очень высоких температурах закалки. Во избежание образования трещин в инструменте при нагреве до температуры закалки его подогревают.   

 

Быстрорежущая инструментальная сталь Р-12  (близка по характеристикам к быстрорежущей стали Р-18)

 По сравнению со сталью Р18 сталь Р12 имеет меньшую карбидную неоднородность, повышенную пластичность и пригодна для инструментов, изготовляемых методом пластической деформации.

  Применяется для производства всех видов режущего инструмента при механической обработке углеродистых легированных конструкционных сталей

 Быстрорежущая инструментальная  сталь Р9К5.

     Имеет пониженную склонность к перегреву при закалке, пониженную вязкость, повышенное сопротивление износу, пониженную шлифуемость.

    Сталь Р9К5, содержащая 5% кобальта, поэтому более пригодна для работы ударом, так как обладает более высокой вязкостью.  

    Твердость стали в закаленном состоянии достигает 66...70 HRC, она имеют более высокую теплостойкость (до 620...670 °С).

    Это дает возможность использовать Р5К5 для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, а также конструкционных сталей повышенной прочности и закаленных. Период стойкости инструментов из такой стали в 3—5 раз выше, чем из сталей Р18, Р6М5.

  Быстрорежущая инструментальная сталь Р6М5К5

       Является  молибденово-кобальтовой быстрорежущей инструментальной сталью.

        Имеет:

  • высокую износостойкость,
  • очень высокое сопротивление размягчению при высоких температурах,
  •  высокое сопротивление износу
  • высокую прочность и режущую способность

.              Использование в промышленности: для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки.

        Обладает повышенной склонность к обезуглероживанию, имеет хорошую вязкость, повышенное сопротивление износу, хорошую шлифуемость

Отношение температуры  работающей кромки инструмента (oC) к твердости (HRC)

200oC

300oC

400oC

500oC

525oC

550oC

575oC

600oC

650oC

700oC

63

61

62

64

64.5

65

64

63

55

46

 

Быстрорежущая инструментальная сталь Р6М5

    Использование: для производства всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей; предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками

    Сталь Р6М5 в основном вытеснила стали Р18, Р12 и Р9 (в первую очередь из-за значительно более низкой стоимости) и нашла применение при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей, а также некоторых теплоустойчивых и коррозионно-стойких сталей.

   Сталь Р6М5 закаливают с температуры 1210–1230 °С. Высокие температуры закалки необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения высоколегированного аустенита. Это обеспечивает получение после закалки мартенсита, обладающего высокой устойчивостью против отпуска, т.е. теплостойкостью. Выдержка при температуре закалки должна быть непродолжительной - от 8 до 9 с на каждый миллиметр диаметра или наименьшей длины инструмента при нагреве в расплавленной соли (чаще в BaCl2) и 12–14 с при нагреве в печи. Охлаждающей средой при закалке чаще является масло. Для уменьшения деформации инструментов применяют ступенчатую закалку в расплавленных солях (KN03) при 400–500 °C.
После закалки следует трехкратный отпуск, вызывающий превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсное твердение за счет выделения карбидов.

Легированная сталь 9ХС (заменители ХВГ, ХВСГ)   

   Первая цифра говорит о том, что сталь содержит 0,9% углерода, а буквы Х и С о том что в данной марке имеется до 1,5% хрома и кремния, таким образом становится ясно, что это легированная сталь. 

Химический состав материала 9ХС в процентном соотношении

C Si Mn Ni S P Cr Mo W V Ti Cu
0.85 - 0.95 1.2 - 1.6 0.3 - 0.6 до 0.4 до 0.03 до 0.03 0.95 - 1.25 до 0.2 до 0.2 до 0.15 до 0.03 до 0.3

 

    Относится к разряду инструментальных. Как и другие стали её категории, она широко применяется в сфере производства режущих и измерительных инструментов (метчиков, развёрток, плашек, гребёнок, фрез, свёрл, машинных штампелей, клейм для холодных работ). При этом, благодаря отличным техническим характеристикам она подходит для изготовления отдельных компонентов и деталей, которые должны обладать повышенной износостойкостью, упругостью, сопротивлением изгибу и кручению, стойкостью к контактным нагрузкам.

       В производстве режущих инструментов специалисты отдают предпочтение стали 9ХС по нескольким причинам:

  •  распределение карбидов по сечению у нее равномерное (что обеспечивает дополнительное преимущество в резьбонарезных инструментах с мелким шагом резьбы);
  •  заготовки из нее достаточно устойчивы к образованию трещин;
  • она характеризуется повышенной твердостью в отожженном состоянии, хорошей прокаливаемостью и теплостойкостью (так, ее термообработка производится при температуре 800-8800С с последующим остужением в масле или воде, а ковка - при 800 - 11800С).

       Хром, процентное содержание которого в стали 9ХС составляет от 0,95 до 1,25, способствует повышению ее твердости, прочности и стойкости к коррозии. Однако он в незначительной степени уменьшает пластичность материала. Схожими свойствами обладает и кремний (доля которого - более 1 %) - способствует увеличению порога прочности, снижает пластичность и вязкость, а также повышает уровень текучести и хладоломкости материала.

   Среди других свойств стали (определяемых ее структурой) учитывают склонность к отпускной способности, обрабатываемость резанием в горячем состоянии и отсутствие флонекочувствительности. При этом стоит помнить, что она не подходит для изготовления сварочных конструкций (ее применение допустимо только для контактно-точечной сварки), а инструменты из нее пригодны для работы только с холодными поверхностями.

 

Инструментальная углеродистая сталь

     Инструментальная углеродистая сталь —  это сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента.

    Инструментальная углеродистая сталь делится:

  •  на качественную      (содержание серы - 0,03% и фосфора - 0,035 % )
  • высококачественную (содержание серы - 0,02% и фосфора  0,03% )

    Инструментальная углеродистая сталь выпускается по ГОСТ 1435-99 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброванную сталь, серебрянку.

      К группе качественных сталей относятся марки стали без буквы А (в конце маркировки), к группе высококачественных сталей, более чистых по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов — марки стали с буквой А.

     Буквы и цифры в обозначении этих марок стали означают:

  •    У — углеродистая,
  •    следующая за ней цифра — среднее содержание углерода в десятых долях процента, 
  •    Г — повышенное содержание марганца.    
Сталь Назначение
У7, У7А Инструменты для обработки дерева - топоры, колуны, стамески, долота; пневматические инструменты небольших размеров - зубила, обжимки, бойки. Слесарно-монтажные инструменты - кусачки, плоскогубцы, острогубцы, молотки, кувалды, отвёртки, бородки и др.
У8, У8А Инструменты для обработки дерева - фрезы, зенковки, цековки, топоры, стамески, долота, продольные и дисковые пилы. Накатные ролики. Плиты и стержни для форм литья под давлением оловянно-свинцовых сплавов. Обжимки, кернеры, бородки, отвертки, плоскогубцы, острогубцы, боковые кусачки
У9, У9А Инструменты для обработки дерева, слесарно-монтажные инструменты, калибры простой формы и пониженных классов точности
У10, У10А Столярные пилы ручные и машинные, ручные ножовки, спиральные сверла; слесарные шаберы, напильники, накатные ролики; штампы для холодной штамповки деталей небольших размеров и простой формы; калибры простой формы и пониженных классов точности
У11, У11А То же, а также ручные метчики, холодновысадочные пуансоны и штампы мелких размеров, калибры простой формы и пониженных классов точности
У12, У12А То же, а также небольшие пресс-формы для пластмасс
У13, У13А Инструменты повышенной износостойкости, работающие при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки (напильники, бритвенные ножи, лезвия, острые хирургические инструменты, шаберы, гравировальные инструменты)

  

      Химический состав углеродистых инструментальных сталей стандартизирован по ГОСТ 1435-99 .

       Углеродистые стали применяют для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях, не вызывающих нагрева рабочей кромки свыше 150-200 °С. Они используются также для штамповых и измерительных инструментов.

     Основные достоинства углеродистых сталей:

  •  получение высокой твердости в поверхностном слое при сохранении вязкой сердцевины. Это в ряде случаев обеспечивает минимальную поводку инструмента и повышение его механических свойств; низкую твердость в отожженном состоянии НВ 1800-2000 МПа, позволяющую использовать высокопроизводительные методы изготовления инструмента (накатку, насечку);
  • закалку с низких температур (770-820 °С); получение после закалки малых количеств остаточного аустенита, что обеспечивает им повышенное сопротивление пластической деформации;
  • сохранение чистой поверхности при закалке вследствие охлаждения в воде, что упрощает очистку инструментов;
  • низкую стоимость.

    Вместе с тем недостатки углеродистых сталей существенно ограничивают область их применения:

  • вследствие низкой теплостойкости - способности сохранять твердость лишь при нагреве до температур, не превышающих 170-200 °С.
  •  меньшая прочность по сравнению с быстрорежущими сталями связана с получением более крупного зерна (8-9 балл) при оптимальных температурах закалки. Склонность к росту зерна при незначительных перегревах при закалке приводит к понижению механических свойств. Ограниченная технологическая закаливаемость требует применения высоких скоростей охлаждения в перлитном интервале, что приводит к неоднородной твердости, особенно у инструментов небольшой толщины, а также к большой поводке и термическим трещинам.
  • стали нельзя применять для относительно крупных инструментов (диаметром или толщиной больше 30 мм), если они предназначены для работы при повышенных давлениях.
  • стали склонны к отпуску поверхностных слоев при нагреве во время шлифования и заточки.

  Углеродистые стали используют для инструментов, не подвергаемых в процессе работы нагреву до температур свыше 150-200 °С и не требующих в процессе изготовления значительного шлифования (напильники, метчики, развертки, ножовки, топоры, колуны, стамески, слесарно-монтажные и хирургические инструменты, а также для некоторых штамповых и измерительных инструментов.

Механические свойства и прокаливаемость углеродистых инструментальных сталей после закалки и отпуска приведены в таблице ниже.

Сталь Т °С закалки Т °С отпуска Содержание Fe3C, % HRC σи, МПа Прокаливаемость (критический диаметр d, мм)
У7, У7А 800-820 150-160 200-220 0 61-63 57-59 2000 15-20
У8, У8А 780-800 150-160 200-220 - 63-65 57-59 1950 15-20
У9, У9А 760-780 150-160 200-220 - 62-63 58-59 - 15-20
У10, У10А 760-780 150-160 200-250 2-4 62-63 58-59 2400 15-20
У11, У11А 760-780 150-160 200-250 4-6 62-63 58-59 2900 15-20
У12, У12А 760-780 150-160 200-250 5-7 62-63 58-59 3500 10-20
У13, У13А 760-780 150-160 200-250 6,5-8 62-63 58-59 2150 10-20
 

Приблизительный перевод европейских наименований сталей на наши ГОСТы:
HSS — High Speed Steel — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5 (1.3343 — S6-5-2 DIN).

HSSE, HSS-E, HSS-Co — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К5.

HSS-G — инструментальная сталь, аналог Р6М5. G (Grinding) — шлифованный инструмент.

HSS-Co8 — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К8.

HSS-PM — инструментальная быстрорежущая сталь, изготовленная методом порошковой металлургии.

C.V. — хромованадиевая инструментальная сталь.

W.S. — инструментальная легированная сталь, аналог 9ХС (1.2108 — 90CrSi5 DIN) или ШХ15 (1.3505 — 100Cr6 DIN).

 Инструментальные твёрдые сплавы.

  Твердые сплавы стандартных марок выполнены на основе карбидов вольфрама, титана и тантатла. В качестве связки используется кобальт.
     В зависимости от состава карбидной фазы и связки обозначение твердых сплавов включает буквы, характеризующие карбидообразующие элементы (В-вольфрам, Т-титан, вторая буква Т-тантал) и связку (К-кобальт).               Массовые доли элементов выражаются в процентвном отношении, сумма которых составляет 100%. Например, марка ВК8 (однокарбидный сплав) содержит 8% кобальта и 92% карбидов вольфрама; марка Т5К10 (двухкарбидный сплав) содержит 5% карбидов титана, 10% кобальта и 85% карбидов вольфрама; марка ТТ8К6 (трехкарбидный сплав)содержит 6% кобальта, 8% карбидов титана и тантала, 86% карбидов вольфрама.

Основные физико-механические свойства твердых сплавов

Изображение

  

 

facebook twitter