Сталь инструментальная быстрорежущая Р6М5. Сталь р6

Сталь Р6М5 – легированная инструментальная сталь

Сталь марки Р6М5 – особый вид легированной инструментальной стали, предназначенный для изготовления быстрорежущих металлообрабатывающих инструментов. Сталь имеет много аналогов на мировом рынке с различными обозначениями.  В таблице сведены как точные, так и ближайшие аналоги Р6М5:

Особенности упрочняющей термической обработки Р6М5

Хотя вольфрамомолибденовую сталь Р6М5  называют «самозакаливающейся», процесс закалки нельзя пускать на самотек. Соблюдение рекомендованных режимов отжига, нагревания и отпуска позволяет увеличить сроки работы резцов и фрез на 20-30%. Закалка инструмента производится ступенчато с предварительным подогревом в соляных ваннах: по 15-30 сек. при температурах 500 и 850 °С. Продолжительность окончательного нагревания до температуры 1280°С  рассчитывается по эмпирической формуле: 10 с*1 мм толщины металла. Режим отпуска – трехкратный по 1 часу каждый при Т=580-600°С. В современном машиностроении  все чаще режущий инструмент для обработки металлов выполняют с применением приваренных  режущих поверхностей. При термической обработке сварного инструмента его помещают в солевой раствор таким образом, чтобы место сварки не доходило до уровня раствора на 15—20 мм.

Производство и поставки легированных инструментальных сталей

Сталь Р6М5 после розлива содержит включения карбидов различного размера, которые существенно снижает ее механические свойства. Поэтому при производстве Р6М5 необходима тщательная проковка заготовок при строгом контроле температур начала и конца ковки. Во время ковки крупные карбидные группы дробятся и равномернее распределяются по структуре металла. При недостаточной поковке возникает местное скопление карбидов, в которым прочность материала на излом много ниже. Такая стабильность производства обеспечивается  на Череповецком (ПАО «Северсталь») и Челябинском (группа МЕЧЕЛ) металлургических комбинатах.

Краткая справка о предприятиях:

Череповецкий металлургический комбинат – крупнейший стальной актив дивизиона «Российская сталь», входящего в состав «Северсталь».

Цены, условия поставки и объемы реализуемой продукции указаны на официальных сайтах заводов, но для приобретения малых партий металла придется обращаться к металлотрейдерам. Заводы не отгружают 1-2 тонны металла, а средний заказ именно такой. Среди наиболее популярных трейдеров сталь Р6М5 можно приобрести у компаний:

www.equipnet.ru

Сталь Р6М5: характеристики, применение

Сплав элемента восьмой группы периодической системы Менделеева с атомным номером 26 (железо) с углеродом и некоторыми другими элементами принято называть сталью. Она обладает высокой прочностью и твердостью, лишена пластичности и вязкости благодаря углероду. Легирующие элементы повышают положительные характеристики сплава. Тем не менее сталью принято считать металлический материал, который содержит не менее 45% железа.

Рассмотрим такой сплав, как сталь Р6М5, и узнаем, какими характеристиками он обладает и в каких областях находит применение.

Марганец как легирующий элемент

До XIX столетия для обработки цветных металлов и дерева использовалась обыкновенная сталь. Её режущих характеристик для этого вполне было достаточно. Однако при попытках обработать стальные детали инструмент очень быстро нагревался, изнашивался и даже деформировался.

Английский металлург Р. Мюшетт путем проведения опытов выяснил, что для того, чтобы сделать сплав более прочным, в него необходимо добавить окислитель, который высвободит из него излишки кислорода. В литую сталь стали добавлять зеркальный чугун, в котором содержался марганец. Так как он является легирующим элементом, его процентное соотношение не должно превышать 0,8%. Так, сталь Р6М5 содержит от 0,2% до 0,5% марганца.

Вольфрамовое железо

Уже в 1858 году над получением сплавов с вольфрамом работали многие ученые и металлурги. Они точно знали, что это один из самых тугоплавких металлов. Добавление его в сталь как легирующего элемента позволило получить сплав, который мог бы выдерживать высокие температуры и при этом не изнашиваться.

Сталь Р6М5 содержит 5,5-6,5% вольфрама. Сплавы с его содержанием чаще всего начинаются на букву «Р» и называются быстрорежущими. В 1858 году Мюшеттом была получена первая сталь, содержащая 9% вольфрама, 2,5% марганца и 1,85 углерода. Позднее, добавив в нее еще 0,3% С, 0,4% Cr и убрав 1,62% Mn, 3,56% W, металлург получил сплав, называемый самокал (Р6М5). По своим характеристикам он также похож на сталь Р18.

Дефицит вольфрама

Конечно же, в 1860-х годах, когда многие элементы были в полном изобилии, сталь с добавлением вольфрама считалась самой прочной. Со временем этого элемента в природе становится все меньше, а цена на него растет.

С экономической точки зрения добавлять большое количество W в сталь стало нецелесообразным. По этой причине сталь Р6М5 пользуется намного большей популярностью, чем Р18. Посмотрев их химический состав, можно увидеть, что содержание вольфрама в Р18 – 17-18,5%, в то время, как в вольфрамомолибденовом сплаве – до 6,5% максимум. Кроме того, в самокале присутствует до 0,25% меди и молибдена до 5,3%.

Другие легирующие элементы

Кроме уже вышеперечисленных углерода, марганца, вольфрама и молибдена, сталь Р6М5 также содержит в своем составе кобальт (до 0,5%), хром (4,4%), медь (0,25%), ванадий (2,1%), фосфор (0,03%), серу (0,025%), никель (0,6%) кремний (0,5%). Для чего же они необходимы?

У каждого легирующего элемента есть своя функция. Так, например, хром необходим для термического упрочнения, а никель повышает вязкость. Молибден и ванадий практически устраняют хрупкость после отпуска. Некоторые из легирующих элементов улучшают такие свойства стали, как красностойкость и горячая твердость.

Сталь Р6М5, характеристики которой мы изучаем, в закаленном состоянии имеет твердость 66 HRC при температуре испытаний до 600 °С. Это означает, что даже при сильном нагреве она не теряет свои характеристики прочности, а значит, не изнашивается и не деформируется.

Обозначение Р6М5

Расшифровка стали зависит от того, как она изготавливается, какие легирующие элементы включает и сколько содержит углерода. Для разных типов существуют свои обозначения. Если, например, сплав не содержит легирующих элементов, то он обозначается «Ст» и рядом число, которое показывает среднее содержание углерода в стали (Ст20, Ст45).

В низколегированных сплавах сначала идет процентное количество углерода, а затем буквы, обозначающие химические элементы (10ХСНД, 20ХН4ФА). Если же возле них, как в примере, рядом нет цифр – значит, содержание каждого из них не превышает 1%. Буква «Р» в марке сплава обозначает, что он является быстрорежущим (rapid).

Следом за ней стоит число – это процентное содержание вольфрама(Р9, Р18), а далее, буквы и цифры – это легирующие элементы и их процентное соотношение. Из этого следует, что быстрорежущая сталь Р6М5 содержит до 6% вольфрама и до 5% молибдена.

Отжиг

Как правило, производство такого сплава классическое и применятся для всех быстрорежущих сталей. Однако следует учитывать, что для того, чтобы вольфрамомолибденовый сплав был действительно прочным, твердым и износостойким, его необходимо подвергнуть отжигу.

Если другие марки, например, Ст45, теряют свои свойства прочности при отжиге, то быстрорежущие, наоборот, улучшаются и становятся крепче и твердее. Именно поэтому Р6М5 перед закалкой отжигают. Как это происходит?

Прокат (например, полотно «сталь Р6М5») толщиной около 22 мм в специальной печи нагревают до температуры 870 °С, затем остужают до 800 °С, а затем снова нагревают. Таких циклов может быть около 10.

Кроме того, после пятого необходимо плавно снижать температуру. Например, нагрев снова но до 850 °С охладить до 780 °С. И так до тех пор, пока не дойдет до отметки 600 °С.

Такой сложный процесс отжига объясняется наличием зерен аустенита в легированных сплавах, что является крайне нежелательным. Нагрев и охлаждение позволяет максимально растворить легирующие элементы, но при этом аустенит не будет расти.

Если не выдержать температурный режим и произвести отжиг при температуре более 900 °С, то в сплаве образуется повышенное количество аустенита и твердость понизится. Охлаждение же рекомендуется проводить при помощи масляных ванн, это убережет вольфрамомолибденовый сплав от трещин и надколов.

Способ изготовления Р6М5

Конечно же, как и любой другой сплав, Р6М5 изготавливается в различном сортаменте. Так, в некоторых цехах быстрорежущую горячую сталь разливают в слитки. На другом же производстве её катают горячим прокатом. Для этого нагретые слитки обжимают между валами прокатного стана. Его получаемая форма будет зависеть от формы самих валов.

Марка стали Р6М5 широко используется для деталей, работающих при высоких температурах. По этой причине в последнее время очень популярным способом изготовления стали является порошковый.

При разливании горячей стали в слитки, происходит очень быстрое выделение карбидов из расплава. В некоторых участках они формируют неравномерные области скопления, которые в дальнейшем являются местом зарождения трещин.

При порошковом изготовлении используется специальный порошок, в составе которого присутствуют все необходимые компоненты. Его спекают в специальном вакуумном контейнере с высокой температурой и давлением. Это способствует тому, что материал получается однородным.

Применение

Сталь Р6М5 широко применяется в различных отраслях промышленности. Чаще всего её используют для изготовления режущих инструментов для токарных, фрезерных и сверлильных станков в металлургии. Это объясняется её характеристиками прочности, теплостойкости, твердости.

Как правило, из неё изготавливают сверла, метчики, плашки, резцы. Металлорежущий инструмент из стали Р6М5 отлично подходит для резания на высоких скоростях, кроме того, не требует охлаждения СОЖем. Нож из стали Р6М5 – это также не редкость.

Поскольку вольфрамомолибденовый сплав обладает высокой твердостью и повышенной вязкостью, его часто используют для изготовления ножей с прочными рукоятками и красивыми узорами.

Легирующие элементы в необходимом количестве позволили создать уникальную сталь, которая практически не ржавеет и имеет хорошую шлифуемость. Это позволяет при слесарных работах увеличивать скорость резания в 4 раза.

Она также используется для производства теплостойких шарикоподшипников, работающих на высокой скорости при температуре 500-600 °С. Аналогами сплава Р6М5 являются Р12, Р10К5Ф5, Р14Ф4, Р9К10, Р6М3, Р9Ф5, Р9К5, Р18Ф2, 6М5К5. Если вольфрамомолибденовые сплавы, как правило, применяются для изготовления инструмента для черновой обработки (сверла, фрезы), то ванадиевые (Р14Ф4) для чистовой обработки (развертки, протяжки). На каждом режущем инструменте обязательно существует маркировка, позволяющая узнать, из какого сплава он сделан.

загрузка...

worldfb.ru

Р6М5 :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь Р6М5   ГОСТ 19265-73

Температура нагрева для закалки и отпуска образцов должна соответствовать значениям, указанным в таблице.

Охлаждение образцов после закалки проводят в масле.

Отпуск образцов проводят двух-, трехкратный, с выдержкой по 1 ч. и охлаждением на воз­духе.

Время выдержки при нагреве устанавливают согласно черт. 1.

Толщина (диаметр) образца, мм

1.     – для прямоугольных образцов

2.  – для круглых образцов

Черт. 1.

Кривая зависимости твердости от температуры отпуска

Сортамент:

горячекатаная круглого и квадратного сечений – ГОСТ 2590-88 и ГОСТ 2591-88;

кованая – ГОСТ 1133-71;

полосовая – ГОСТ 4405-75;

калиброванная – ГОСТ 7417-75;

сталь со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77 диаметром от 1 до 25 мм включительно.

markmet.ru

Свойства порошковой стали Р6М5Ф3МП после термообработки

Опыт промышленного применения режущего инструмента из порошковых быстрорежущих сталей показал, что  наиболее характерными причинами выхода инструмента из строя является износ и скалывание рабочей части, причем доля инструмента, вышедшего из строя в результате выкрашивания, выше чем в результате износа. Особенно это проявляется  на инструменте из порошковой быстрорежущей стали, который в процессе эксплуатации испытывает ударные нагрузки.

Поэтому целью данной работы является сравнительные исследования влияния режимов термической обработки на структуру  и свойства сталей Р6М5Ф3-МП и Р6М5Ф3.

Исследования проводили на образцах диам.30 мм. Химический состав стали Р6М5Ф3 соответствовал ГОСТ 19265-73, сталь Р6М5Ф3-МП содержала 1,27 %С ; 4,20%Сr; 6,70% W ; 5,87 %  Мо ; ( ТУ 14-1-3647-83). В состоянии поставки прутки  стали  Р6М5Ф3-МП имели структуру сорбитообразного перлита с равномерно распределенной карбидной фазой до 1мкм и твердостью не более НВ255.

Для механических испытаний изготавливали образцы короткие №6 тип III ГОСТ 1497-84, для определения ударной вязкости образцы размером 5х5х55 мм без надреза ГОСТ 9454-78.

С целью косвенной оценки степени  компактирования  порошка и слитка литой быстрорежущей стали были проведены сравнительные испытания механических  свойств образцов из сталей Р6М5Ф3-МП и  Р6М5Ф3 в отожженном состоянии. Результаты испытаний показывают, что прочностные свойства порошковой стали выше, чем у литой, пластичные — практически одинаковы. Это свидетельствует  о высокой степени компактирования  порошковой  быстрорежущей  стали при прокатке:

Сталь            σ в,МПа   σ  0,2,МПа  δ , %  φ , %    Ан,Дж/см2

 Р6М5Ф3-МП    853              470       18,5     28        175…185

 Р6м5ф3           784               441       13       30       190…210

 Закалку проводили от температур 1170 …1250º С   ( через 20 ºС с предварительным подогревом. После закалки проводили 3-кратный отпуск при 560º С по 1 часу. 

Металлографические исследования, проведенные на микроскопе «Neophot -2» , показали, что при одинаковых режимах термической обработки в стали Р6М5Ф3-МП зерно аустенита более мелкое, чем  в стали Р6М5Ф3, что обусловлено мелкозернистой равномерно распределенной карбидной фазой в исходном состоянии, которая тормозит рост зерна. Твердость стали  Р6М5Ф3-МП после закалки выше на 0,5 …1,0 НRC, чем стали  Р6М5Ф3 при всех исследованных температурах нагрева под закалку. Наследование исходной структуры стали формирует в процессе термической обработки более однородную и мелкозернистую структуру  с равномерным распределением карбидной фазы, что и объясняет более высокую твердость и ударную вязкость порошковой быстрорежущей стали по сравнению с литой сталью. Причем, ударная вязкость обеих сталей  при повышении температуры нагрева под закалку уменьшается, однако  значение ударной вязкости стали Р6М5Ф3-МП выше, чем  стали Р6М5Ф3 до температуры 1220º С.

   При более высоких температурах закалки значения ударной вязкости становятся практически одинаковыми для обеих сталей, видимо, вследствие единого механизма разупрочнения сталей при температурах свыше 1220º С., а более низкие значения ударной вязкости  стали Р6М5Ф3-МП при этих температурах, могут вызываться неконтролируемой пористостью материала.

 Поэтому для инструмента, испытывающего при работе ударные нагрузки, закалку рекомендуется проводить с 1170ºС…1190ºС.

Была проанализирована  зависимость ударной вязкости термически обработанных сталей от  твердости, так как надежность работы инструмента обеспечивается наряду с высокой твердостью и высокой ударной вязкостью, особенно при прерывистом точении. Было определено, что абсолютные значения ударной вязкости порошковой быстрорежущей стали выше во всем  исследуемом интервале твердости.

Твердость инструмента выше 69…70 HRC  не всегда оправдана, так как вызывает охрупчивание  последнего.

  Поэтому для получения в стали Р6М5Ф3-МП твердости 65…67 HRC целесообразно проводить закалку от 1190 С…1210 ºС, а стали Р6М5Ф3 – 1210 С…1230º С.

 Красностойкость стали Р6М5Ф3-МП – 625 С, стали Р6М5Ф3 – 610 С.

Таким образом, температуру нагрева под закалку инструмента из порошковой быстрорежущей стали Р6М5Ф3-МП целесообразно проводить с температур 1190 …1210º С. Для инструмента из компактной быстрорежущей стали, испытывающего при работе большие ударные нагрузки, температура  закалки  должна быть  понижена до 1170…1190 ºС. Быстрорежущая  сталь, полученная методом порошковой металлургии, при термической обработке на заданную твердость обладает более высокими механическими свойствами по сравнению с аналогичной литой сталью, вследствие получения однородной мелкозернистой  структуры с равномерным распределением высокодисперсной карбидной фазы.

Евгений Колягин

engitime.ru

Сталь инструментальная быстрорежущая Р6М5 - характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки Р6М5.

Классификация материала и применение марки Р6М5

Марка: Р6М5Классификация материала: Сталь инструментальная быстрорежущаяДополнительные сведения о материале: Сталь имеет повышенную склонность к обезуглероживанию, повышенную вязкость, хорошее сопротивление износу, хорошую шлифуемостьПрименение: для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей- предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками

Химический состав материала Р6М5 в процентном соотношении

Зарубежные аналоги Р6М5

Другие марки из этой категории:

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке Р6М5, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки Р6М5 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке Р6М5 можно уточнить на информационном ресурсе "Марочник стали и сплавов". Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

www.c-met.ru

• 
  65 г рессорная сталь
• 
  Как паять сталь оловом
• 
  Как состарить сталь в домашних условиях
• 
  Пайка меди со сталью
• 
  Вес профильных стальных труб
• 
  Инструментальные стали рф
• 
  Пресс фитинги для стальных труб
• 
  Усилие на разрыв стальной трос 8 мм
• 
  Плотность стали и алюминия
• 
  Температура кипения стали
• 
  Трубы стальные большого диаметра