Сплавы HSS и Р6М5 Что лучше и в чем отличие?

Расшифровка

• Буква Р — указывает, что сталь быстрорежущая;
• Цифра 6 — указывает на наличие Вольфрама (W) и его средний % в стали (в данной стали значение Вольфрама 5.70–6.70%);
• Буква М — указывает на наличие Молибдена (Mo);
• Цифра 5 — указывает на средний % содержания Молибдена (в данной стали значение Молибдена 4,8–5,3%);
• Буква К — указывает на наличие Кобальта (Co);
• Цифра 5 — указывает на средний % содержания Кобальта (в данной стали значение Кобальта 4,7–5,2%).

Основные характеристики

К виду рапидных сталей относят сплавы металлов, в которые добавлены дополнительные вещества, улучшающие их химические и физические свойства. Благодаря этому сплав металла становится крепким, износостойким, не способным контактировать с кислородом и покрываться ржавчиной. Быстрорежущая сталь Р6М5 отличается от обычных углеродных сплавов тем, что она может обрабатывать любой твердый материал на высокой скорости, обладая хорошей износостойкостью.

Микроструктура стали Р6М5

Она обладает уникальными свойствами, которые позволяют изготавливать такие инструменты, как фрезы, метчики или развертки. Изготовленные из этого сплава, они будут служить владельцу верой и правдой очень долго.

А к наиболее известным и характеристикам стали марки Р6М5 относятся:

• Твердость стали марки Р6М5 при нагреве. Обычно другие сплавы при длительном и безостановочном бурении, начинают нагреваться, а с повышением температуры, как известно, металл начинается размягчаться. И сверло теряет свои способности и становится хрупким. Эта же быстрорежущая сталь способна нагреваться до 6000 °С, сохраняя свои начальные свойства и не теряя крепости.
• Повышенное сопротивление накаливанию при достаточно высоких температурах.
• Очень хорошо держит заточку.
• Имеет высокую вязкость.
• Отлично обрабатывается на шлифовальном оборудовании.
• Держит нагрузки от удара на отлично.

Характеристики стали Р6М5, перечисленные выше, делают сплав металлов незаменимым в строительстве.

Химический состав стали Р6М5К5

Особенности заточки стали

Предметы, полученные из быстрореза, подвергаются частому затуплению. А обычные круги для заточки, которые изготовлены из электрокорунда, не помогут улучшить качество заточки.

Заточка ножа из стали Р6М5

Для того, чтобы правильно заточить инструмент применяют чашечные круги и из плоского профиля. Но, обычно, такая заточка имеет свои минусы. Поэтому, чтобы качественно наточить инструмент из данного вида сплава металла применяют два захода.

• вначале делается предварительная заточка, для которой используется круг с абразивной поверхностью зерна марки 40;
• на чистовую, для которой используется зеро марки от 25 до 16.

Механические свойства стали Р6М5К5 в термообработанном состоянии при повышенных °С

Термическая обработка стали Р6М5

Термическая обработка сплава Р6М5 имеет ряд тонкостей, которые относятся к свойствам ее. Дело в том, что она способна во время нагревания к обезуглероживанию. Чтобы этого не произошло, ее обычно нагревают с помощью медленного прогревания.

Быстрорежущая сталь Р6М5 нагревается до 1230 градусов. Во время нагревания, работники сталелитейного завода внимательно следят за процессом. При первом прогреве температура поднимается до двухсот градусов и нагрев прекращается на час, затем производится еще один дополнительный нагрев до тридцати градусов. И снова отпуск на час. После этого, ее продолжают нагревать до 690 градусов и снова останавливают на час. И последние два нагрева доводят до температуры 860 и 1230 соответственно.

Физические свойства Р6М5К5

Сталь Р6М5К5 инструментальная быстрорежущая

Расшифровка

• Согласно ГОСТ 19265-73 буква Р означает, что сталь быстрорежущая.
• Следующая за буквой Р цифра 6 указывает среднюю массовую долю вольфрама в %, т.е. средняя массовая доля вольфрама в стали 6%.
• Буква М означает, что сталь легирована молибденом, следующая за буквой цифра 5 указывает массовую долю молибдена в стали в %, т.е. содержание молибдена в стали около 5%.
• Буква К означает, что сталь легирована кобальтом, следующая за буквой цифра 5 указывает массовую долю кобальта в стали в %, т.е. содержание кобальта в стали около 5%.
• Согласно ГОСТ 19265-73 в обозначении марки стали Р6М5К5 не указывают массовую долю хрома и ванадия.

Иностранные аналоги [1]

Вид поставки

• Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19265-73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
• Калиброванный пруток ГОСТ 19265-73, ГОСТ 7417-75.
• Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 19265-73, ГОСТ 14955-77.
• Полоса ГОСТ 19265-73, ГОСТ 4405-75.
• Поковки и кованые заготовки ГОСТ 19265-73, ГОСТ 1133-71.

Характеристики и применение

Вольфрамомолибденовая столь Р6М5К5 применяется для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки. Эта сталь — основная марка быстрорежущей стали повышенной производительности, применяемая для изготовления различных черновых и получистовых инструментов (фрез, долбяков, зенкеров, резьбонарезных и т. п.), предназначенных для обработки углеродистых и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания, а также нержавеющих сталей и жаропрочных сплавав. Рекомендуется взамен стали Р18К5Ф, как более экономичная и взамен стали Р9К5, как имеющая более высокие (на 25-30%) режущие свойства [2].

Содержание в стали кобальта улучшает теплостойкость до 645 °С из-за повышения температур α → γ-превращения, затруднения коагуляции карбидов и его воздействия на образование θ фазы. Положительное влияние кобальта на теплостойкость и теплопроводность сталей с 0,7-0,9 % С должно возрастать с увеличением его содержания (до 10-15 % и выше). Одновременно ухудшаются механические свойства. Таким же образом влияет и увеличение содержания вольфрама (молибдена) при постоянном содержании кобальта.

Сталь Р6М5К5 имеет теплостойкость 630 °С, что ниже, чем у стали Р12Ф4К5; вторичная твердость стали Р6М5К5 также меньше и она составляет 65-65,5 HRC. Это связано с необходимостью назначения более низких температур закалки, а следовательно, с трудностью насыщения твердого раствора до уровня, получаемого у стали Р12Ф4К5. Износостойкость стали Р6М5К5 ниже из-за меньшей твердости и отсутствии в ее структуре карбидов МС. Механические свойства стали Р6М5К5 на 20-30 % выше, чем у стали Р12Ф4К5.

Технологический недостаток стали Р6М5К5 — повышенная чувствительность к обезуглероживанию. Ее шлифуемость хорошая.

Это определяет область применения стали Р6М5К5 [3].

Температура критических точек, °С [2]

Химический состав, % (ГОСТ 19265-73)

Режимы окончательной термической обработки

Твердость (ГОСТ 19265-73)

Механические свойства стали в состоянии поставки (после отжига) при 20 °С [4]

ПРИМЕЧАНЕ.

• σ0,05 — Предел упругости
• σ0,2 — Предел текучести
• σв — Временное сопротивление
• δ — Относительное удлинение
• ψ — Относительное сужение поперечного сечения
• σсж 0,2 — Предел текучести при сжатии
• σсж — Предел прочности при сжатии
• ε — Относительная осадка при появлении первой трещины
• τк — Предел прочности при кручении — максимальное касательное напряжение
• γ — Относительный сдвиг

Механические свойства стали в состоянии поставки (после отжига) при повышенных температурах [4]

Механические свойства стали в состоянии поставки при 20 °С [4]

Механические свойства стали в термообработанном состоянии при повышенных температурах [4]

Твердость стали в зависимости от температуры отпуска [2]

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1220 °С в масле; отпуск трехкратный по 1 ч.

Технологические свойства [2]

Температура ковки, °С: начала 1160, конца 850.

Охлаждение в колодцах при 750-780 °С.

Температура ковки и отжига [2]

1. температурные интервалы ковки 1160-850 °С;
2. охлаждение после ковки в колодцах при 750-800 °С;
3. отжиг при 840-860 °С, охлаждение 40 град/ч до 730-740 °С, выдержка не менее 4 ч, охлаждение 50 град/ч до 600 °С, на воздухе;
4. твердость после отжига не более HB 269

Красностойкость (ГОСТ 19265-73)

ПРИМЕЧАНИЕ. Шлифуемость — хорошая (ГОСТ 19265-73).

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °C

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

Библиографический список

1. Шишков М.М. Марочник сталей и сплавов. 2000 г.
2. Позняк Л.А. Инструментальные стали. Справочник. 1977 г.
3. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. 1983 г.
4. ГСССД 9-79 — Государственная служба стандартных справочных данных

Узнать еще

Сталь 12Х18Н12Т коррозионностойкая, жаростойкая, ж…

Сталь 30ХГС конструкционная легированная…

Сталь ХВГ инструментальная легированная…

Сталь 6ХВГ инструментальная штамповая…

Стоимость металла в продукции

Купить Р6М5 в готовых изделиях несложно, однако стоимость сплава достаточно высока. Приведем небольшой прайс-лист изделий из стали этой марки. Так круг инструментальный, в зависимости от толщины: 2, 5 или 16 мм, стоит 1350, 1200, 600 рублей за килограмм, соответственно. Стоимость полосы инструментальной чуть ниже и составляет 620 рублей за килограмм.

Несомненно, цены на металл марки Р6М5 в продукции могут варьироваться, поэтому приведенные цифры стоит воспринимать относительно, только, чтобы определить уровень стоимости сплава. С другой стороны, высокие расценки на быстрорез, делают металл достаточно популярным при сбыте металлолома. Стоимость вторичной быстрорежущей стали существенно превосходит аналоги обычных марок металла. Альтернативно, изделия из сплава Р6М5, отслужившие свой эксплуатационный ресурс, могут использоваться как деловой лом, с более высокой стоимостью.

Расшифровка — что обозначают символы маркировки

Элементы оборудования, приборы имеют высокий показатель прочности, материал владеет отменной вязкостью. Сталь обеспечивает продолжительную работоспособность, как в составе компонентов изделий, так и в клинках или готовых инструментах.

Подобные маркировки являются наследством советской эпохи:

1. Буква «Р» — это индикатор быстрорежущих сталей. Выражение получается из перевода английского «rapid»» — «стремительный».
2. Знак после «Р» отмечает наличие в составе вольфрама в процентном отношении. Для конкретно этого металла находится в приделе 6% с незначительными отхождениями.
3. После следует буква «М», означающая наличность в марке молибдена. Показатель, стоящий дальше — процент наличия элемента в общей массе.
4. Помимо М, быстрорежущие стали могут включать в свою маркировку следующие обозначения: «К» — кобальт, «Т» — титан, «Ф» — ванадий, «Ц» — цирконий.

Рассматривая обозначение «Р6М5», расшифровывание способно включать ещё и другие буквы. В случае, если сталь выплавили методом электрошлакового переплава, возникает дополнение в виде «Ш» (Р6М5-Ш). С введением в производственный процесс новейших технологий теперь попадается и такая формулировка — Р6АМ5. Это обозначает добавление в общий состав азотом.

Изделия нашедшее место в быту и на производстве

Сталь Р6М5, ее характеристики и применение для ножей. Это довольно распространенный предмет в быту, имеется ряд его производителей с мировым брендом, например, Rapid. В интернете присутствует множество видео с экспериментами, где используются ножи из стали марки Р6М5. Действительно они хорошо перерезают такие вещи: веревки, древесину, соответственно мясо с костями, прочее. Самый яркий эксперимент связан с попыткой разрезать ножом Р6М5 металлическую пластину толщиной в несколько мм, получилось.

Следует добавить, быстрорежущая сталь Р6М5 не имеет склонности к легкому точению. Поэтому довольно часто владельцы ножей жалуются на невозможность наточить его. Во всяком случае бытовыми точилками этого сделать не получится. Видимо поэтому изделия из Р6М5 редко встречаются именно в быту, их чаще можно увидеть, как подсобный инструмент среди слесарного инвентаря или у заядлых рыбаков, охотников.

Почти в каждом доме можно встретить бытовой электроинструмент. Вспомогательные элементы (оснастка) к нему могут изготавливаться, как раз из быстрорезов.

Сверло Р6М5 используют в производстве бытовых инструментов, предназначенных для выполнения ремонтных работ. Дополнительно, существует мнение, что сверлить закаленное железо лучше маркой Р6М5К5. Кроме того, встречаются такие разновидности сверла:

• простые с односторонней заточкой;
• корончатые (для гипсокартона);
• ступенчатые;
• копьевидные для стекла и керамогранита;
• по камню, кирпичу, дереву.

Несмотря на выше отмеченный комментарий, сверло по металлу Р6М5 также довольно распространенный инструмент. Из р6м5 делают зенковки, коронки, конические машинные развертки, буры, резцы долбежные, полотна ножовочные.

Видео — Как сделать нож из Р6М5 своими руками

Трудности закалки быстрорежущей стали

Термическая обработка Р6М5 содержит гряду специфик, сопряжённых с характеристиками этой марки, а также большим временем нагревания под закалку. Чтобы достигнуть 1230 градусов по Цельсию (температура закаливания по ГОСТу), тратится рабочего времени на 25 процентов больше, чем для аналогичной марки Р18. Вначале делается отпускной период при 200 и 300 градусах по часу. Далее обработка выполняется в 3 этапа:

• 690 градусов -3 минуты;
• 860 — также 3 минуты;
• 1230 — 1,5 минуты.

Затем сталь остужают. В дальнейшем обрабатывании используют троекратный отпускной период при 560 градусов по 1.5 часа. В периодах отпуска сплав дополняют легирующими добавками, которые образуют карбиды, что увеличивает прочность конечного металла. Предшествующий отжиг стали содействует избавлению от высокой хрупкости при высоком показателе прочности.