| Марка: | Р18 |
| Класс: | Сталь инструментальная быстрорежущая |
| Используется для проката: | Сортовой и фасонный прокат: ГОСТ 19265-73 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 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 14-1-1706-76, ТУ 14-1-1408-75 Полоса: ГОСТ 19265-73 , ГОСТ 4405-75 Проволока: ТУ 14-1-1096-74 Поковки и кованые заготовка: ГОСТ 19265-73, ГОСТ 1133-71. |
| Использование в промышленности: | Из стали Р18 изготовляют резцы, фрезы, сверла, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки и другие режущие инструменты. |
| Твердость материала: | HB 10-1 = 255 МПа |
| Температура критических точек: | Ac1 = 820 , Ac3(Acm) = 860 , Ar3(Arcm) = 770 , Ar1 = 725 |
| Температура ковки, °С: | Начала 1200, конца 900. Охлаждение в колодцах при 750-800 °С |
| Обрабатываемость резанием: | При HB 212-228 Кυ тв. спл. = 0,6 и Кυ б.ст. = 0,3 |
| Свариваемость материала: | Сварка производится без подогрева и без последующей термообработки (без ограничений). Хорошая свариваемость при стыковой электросварке со сталями 45 и 40Х |
| Флокеночувствительность: | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости: | Малосклонна |
| Аналоги: | Р9К5, Р6М5, Р6М5К5 |
Химический состав стали Р18
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0,73 – 0,83 |
| Кремний (Si) | 0,2 – 0,5 |
| Марганец (Mn) | 0,2 – 0,5 |
| Никель (Ni) | до 0,6 |
| Фосфор (P) | до 0,03 |
| Хром (Cr) | 3,8 – 4,4 |
| Молибден (Mo) | до 1 |
| Вольфрам (W) | 17 – 18,5 |
| Ванадий (V) | 1 – 1,4 |
| Кобальт (Co) | до 0,5 |
| Сера (S) | до 0,03 |
| Медь (Cu) | до 0,25 |
| Железо (Fe) | ~73 |
Расшифровка маркировки стали
Маркируется быстрорез Р18 при использовании определенных стандартов. В рассматриваемом случае расшифровка позволяет определить только содержанием вольфрама, концентрация которого указывается цифровой. Первая буква определяет группу быстрорежущих сталей. Концентрация других химических веществ определяет ГОСТом, не указывается при маркировке сплавов рассматриваемой группы.
Расшифровка маркировки быстрорежущей стали
Физические свойства Р18
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости E, ГПа | 228 | 223 | 219 | 210 | 201 | 192 | 181 | — | — | — |
| Плотность, pn, кг/см3 | 8800 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | — | 26 | 27 | 28 | 29 | 28 | 27 | 27 | — | — |
| Удельное электросопротивление (p, НОм · м) | 419 | 472 | 544 | 627 | 718 | 815 | 922 | 1037 | 1152 | 1173 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
Характеристики и применение
Рассматривая марку Р18 характеристики следует учитывать, что она часто подвергается термической обработке. К основным качествам относят:
- Высокая твердость поверхностного слоя. Если провести термическую обработку твердость достигает 62-65 единиц HRC. Этого вполне достаточно для того, чтобы проводить резание конструкционных металлов обыкновенного качества при различной скорости и подаче. Кроме закалки выполняют отпуск, за счет которого достигается мелкозернистая структура.
- Повышенная прочность определяет то, что рассматриваемый материал Р18 выдерживает длительную нагрузку.
- Красностойкость позволяет проводить резание на протяжении длительного периода. Повышение температуры стали приводит к тому, что он начинает терять свои эксплуатационные характеристики.
Механические свойства стали Р18 при повышенных температурах
Механические и физические свойства стали Р18
Существенным недостатком назовем карбидную неоднородность. При изготовлении больших инструментов и их применении режущая часть может выкрашиваться. Решают проблему путем увеличения количества карбидной фазы. Проводимая термическая обработка делает структуру мелкозернистой и более устойчивой к механическому воздействию.
Применение Р18 можно связать с физическими особенностями материала. Они следующие:
- Плотность составляет 8800 кг/см3.
- Модуль упругости 220 МПа.
- Твердость (без закалки) 227 НВ.
- Максимальная текучесть 450 МПа.
- Передел прочности при растяжении 830 МПа.
Ковка предусматривает нагрев заготовки до температуры 1200 градусов Цельсия. Свариваемость сплава хорошая, подогревать материал не нужно. Поверхность можно шлифовать при использовании обычных абразивных кругов.
Охотничий нож из стали Р18
Диск бензопилы из стали Р18
Саморезы, изготовленные из стали Р18
Область применения стали Р18 весьма велика. В большинстве случаев она применяется при изготовлении режущих лезвийных инструментов, которые могут применяться для механической обработки металлов с различной твердостью.
При применении инструментов, которые изготовлены из рассматриваемого инструментального сплава, скорость обработки увеличивается в 4 раза.
Существенно расширить область применения можно за счет закалки и отпуска, в некоторых случаях проводится ковка.
Механические свойства Р18 в зависимости от температуры отпуска
| Температура отпуска, °С | 400 | 500 | 550 | 600 |
| Закалка 1280 °С, масло. Отпуск трехкратный по 1 ч | ||||
| σв (МПа) | 1370 | 1470 | 2350 | 2210 |
| KCU (Дж / см2) | 23 | 19 | 17 | — |
| HRC ∂ (HB) | 61 | 63 | 66 | 65 |
Термическая обработка Р18
Как ранее было отмечено, для существенного повышения эксплуатационных характеристик материала проводится термическая обработка. Особенности химического состава определяют какие режимы при этом используются.
Быстрорежущая сталь Р18 улучшается следующим образом:
- При закалке заготовка нагревается до температуры 1300 градусов Цельсия. это связано с тем, что кобальт существенно повышает температуру перестроения структуры. Для того чтобы исключить вероятность появления структурных трещин проводится ступенчатый нагрев. Продолжительность выдержки зависит от толщины заготовки и ее линейных размеров. Охлаждение заготовки проводится на открытом воздухе в случае больших размеров. Вода в качестве охлаждающей среды практически не применяется, так как неравномерность охлаждения приводит к появлению поверхностных и структурных дефектов. В последнее время для охлаждения применяется масло, которое обеспечивает равномерность охлаждения.
- Получить мелкозернистую структуру можно путем проведения отпуска при температуре 560 градусов Цельсия. Охлаждение в данном случае проводится на открытом воздухе.
После термообработки нужно рассмотреть возможность улучшения эксплуатационных характеристик сплава. Для этого изменяется химический состав при проведении следующих процедур:
- Сульфидирование.
- Азотирование.
- Цианирование.
- Пропаривание.
Подобное улучшение проводится также после заточки и шлифовки режущего инструмента или другого изделия. За счет этого поверхностному слою предается большая прочность. Для нагрева заготовки и внесения химических веществ может применяться специальное оборудование. Стоит учитывать, что высокая температура нагрева не позволяет выполнять обработку в домашних условиях.
Механические свойства стали Р18 в термообработанном состоянии при повышенных температурах
| Температура испытания, °С | 200 | 400 | 500 | 550 | 600 | 650 |
| σизг. (МПа) | 3570 (180) | 3730 (180) | 3290 (160) | 3060 (150) | 2430 (120) | 2180 (110) |
| HV | 815 (10) | 755 (10) | 712 (10) | 661 (10) | 615 (10) | 504 (10) |
| HRC ∂ (HB) | 64 | 62 | 60 | 58 | 56 | 51 |
Отзывы
Антон, 35 лет: Давно мечтал о хорошем охотничьем ноже, и жена, наконец, сделала мне подарок. Выбирали вместе, искал именно быстрорежущий из металла Р18. Уже опробовал в деле, нож удобный, хорошо режет верёвки, ветки, сносно ведёт себя при разделке дичи. Пока всё нравится.
Евгений, 28 лет: Купил новый нож, так как сломался тот, который достался от отца. Долго выбирал, тщательно изучал тему. Остановился на клинке из стали Р6М5, так как хотел взять нож, который прослужит десятилетиями, не требуя еженедельной заточки. Покупкой доволен, нож удобный, тяжёлый, хорошо лежит в руке. Претензий к заточке нет – лезвие острое, режет всё.
Предыдущая
НожиСталь рессорная 65Г
Следующая
НожиСталь У8: плюсы и минусы для ножей и ее характеристики
Механические свойства стали Р18 в состоянии поставки (после отжига) при повышенных температурах
| Температура испытания, °С | 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1100 | 1200 |
| σ0,2 (МПа) | 450 (50) | 420 (40) | 300 (40) | 110 (20) | 90 (20) | — | 30 (10) |
| σв (МПа) | 830 (80) | 700 (70) | 480 (50) | 200 (20) | 100 (20) | — | 30 (10) |
| δ5 (%) | 13 (2) | 15 (2) | 31 (3) | 60 (5) | 42 (4) | — | 12 (3) |
| ψ % | 22 (4) | 22 (4) | 55 (6) | 70 (6) | 55 (6) | — | 25 (5) |
| σсж. (МПа) | 1050 (50) | 850 (50) | 620 (40) | 100 (20) | 50 (10) | — | 40 (10) |
| Τк (МПа) | 520 (30) | 450 (30) | 300 (20) | 100 (20) | 50 (10) | — | 40 (10) |
| KCU (Дж / см2) | — | — | — | — | 100 (10) | 130 (15) | 45 (5) |
| HB | 227 (6) | 210 (6) | 140 (6) | 30 (4) | 24 (4) | — | 4 (1) |
Плюсы
- Высокое качество. Изделия из этой стали почти заведомо будут без дефектов, за счет качества изготовления сырья. Поэтому при покупке быстрореза из Р18 можно не волноваться.
- Высокая твердость очень важна для любого режущего инструмента. А марка Р18 имеет твердость по шкале Роквелла от 65 до 64. Для ножа такая твердость считается очень высокой, что причисляет такой клинок к классу быстрорезов. Его очень редко придется точить, ведь об обычные материалы он не затупляется – дерево им можно резать почти беспрепятственно.
- Хорошая упругость и ударная вязкость за счет добавок. Обычно твердый металл оказывается и хрупким – его несложно сломать при боковых нагрузках на инструмент. Но данный сплав, как правило, будет гнуться, но не ломаться, ведь некоторые примеси, особенно марганец и никель, делают его более гибким, пластичным. Углерод и кремний добавляют не только прочность, но и защищают от излома. Поэтому из Р18 выполняют пилы, фрезы, которые прекрасно работают.
- Клинок из Р18 обладает хорошими способностями к резке, долго не тупится, хорошо держит кромку. Здесь помогает примесь кобальта, который и отвечает за рез. Он помогает клинку держать кромку, а также позволяет заточить лезвие до бритвенной остроты, которую он будет удерживать даже при тяжелой работе.
- Таким ножом можно будет резать изделия из более мягкого материала. Этот сплав традиционно используется для инструментов, которыми работают по металлу.
- В целом этот вид стали можно считать почти идеально сбалансированным – он выделяется твердостью, достаточно прочен, долго сохраняет режущие способности. Пользователи отмечают, что из всех быстрорежущих сталей Р18 является одной из лучших. Сочетание всех этих свойств делает его идеальным кандидатом для ножевой стали высшего качества.
Применение при резании
Заточка инструмента осуществляется в 2-4 раза быстрее при использовании марки стали Р18. Она применяется для изготовления режущего инструментария, эксплуатируемого в сложных условиях, в то числе при нагреве и высокой нагрузке. При этом обеспечивается сохранение основных технических характеристик изделий, что является преимуществом. Такой параметр необходим при создании автоматизированных цехов.
Высокое качество реза обусловлено присутствием легирующих компонентов в составе материала. Заточка осуществляется с помощью наждачных кругов, но во время процесса важно исключить динамические и вибрационные воздействия.
Вернуться к содержанию
Производство режущего инструмента
Цена стали Р18 определяется типом проката, при этом учитывается вес изделия и объем заказа. Одним из видов готовых продуктов является сверло, которое изготавливается на основании требований Госстандарта 2034-80. К ним относится необходимость обеспечения твердости на хвостовике 63-68 HRC.
Шлифовка является последующей стадией после температурной обработки. Для этого используются специальные станки, способные гарантировать соблюдение допусков на продукт обработки – А1 и В1 по h8, В – h9.
Вернуться к содержанию
Области использования
Благодаря вышеперечисленным характеристикам и невысокой стоимости сталь 95Х18 нашла применение во многих отраслях современного производства.
Авиационное приборостроение использует данную сталь для изготовления ответственных узлов механизмов, к которым предъявляются требования повышенного значения износостойкости. Детали из 95Х18 устойчивы в работе при температуре окружающей среды до 500 ºС и умеренном воздействии агрессивных сред. В первую очередь, сюда относятся посадочные кольца подшипников качения и скольжения.
В машиностроении сталь активно используется как материал деталей, работающих в условиях абразивного износа. Ее способы применения крайне разнообразны и включают всевозможные втулки, валы, оси, клапаны гидравлических установок, пружины и прочее.
В нефтяной промышленности 95Х18 применяют для изготовления ролико- и шарикоподшипников.
Самое большое распространение сталь 95Х18 получила при изготовлении клинкового оружия.
Основные современные ножи, применяемые в охоте и туризме, обычно производятся из сталей двух марок. Это 95Х18 и 65Х13. Каждая из них имеет свои особенности. До сих пор активно ведутся споры на форумах сайтов охотников, какая же все-таки из них лучше.
Сталь 95х18 для ножей плюсы и минусы
Преимущества:
- Прежде всего стоит отметить выгодное соотношение стоимости ножей и их эксплуатационных характеристик. Средняя их цена варьируется в пределах 3000 рублей.
- При более или менее «грамотном» использовании ножи держат заточку до 2 месяцев.
- Процесс заточки не требует высокой квалификации от владельца клинка.
- Данные ножи отличаются высокими характеристиками сопротивляемости коррозии металла.
- Повышенная твердость и прочность.
Недостатки:
- Ножи, изготовленные из стали 95Х18, имеют низкое значение показателя ударной вязкости. Это может стать причиной образования трещин при воздействии ударных нагрузок, а то и вовсе расколоть нож. Как результат, такие клинки непригодны для метания.
- Эксплуатационная характеристика клинка сильно зависит от проведенной ранее термической обработки. Сталь чувствительна к малейшим отклонениям от технологии ее проведения. Хотя отметим, что в условиях массового производства выполнение данной операции полностью возлагается на специализированное оборудование, сводящее появление некачественной продукции на нет.
