6565

Быстрорежущие стали относятся к инструментальному типу, так как их используют в производстве режущего инструмента. Их главное отличие от других металлических сплавов заключается в том, что их применение дает возможность осуществлять порезку металла на очень высоких скоростях, а значить еще под действием высокой температуры.

Основные характеристики стали

Основными свойствами быстрорежущей стали являются:

  • твердость под действием высокой температуры. Во время работы инструмент нагревается (до температуры 80 °С и выше) и метал, с которого он изготовлен, становится мягким. Это свойство характерно именно для углеродистой стали. Для быстрорежущей стали верхний предел температуры находиться на уровне 600 °С, а значить что изделия из нее могут использоваться с лучшей продуктивности, так как не будут становиться мягкими при работе. Также нужно знать, что твердость быстрорежущей стали при нормальной температуре (не больше 200 °С) ниже, чем углеродной;
  • красностойкость. Это параметр обозначает промежуток времени, за который инструмент может выдерживать высокую температуру, не теряя своих качеств. По этому показателю быстрорежущей стали просто нет конкуренции;
  • сопротивление разрушению. Быстрорежущие стали относятся к высокопрочному классу, который можно использовать для создания специального инструмента с большой глубиной и подачей порезки.

Маркировка

При изготовлении быстрорежущей стали используются следующие металлы:

  • вольфрам;
  • молибден;
  • ванадий;
  • кобальт.

От их содержания зависит качество изделия. Поэтому в маркировке стали указывается процентное количество того или иного металла в стали. Также учитывая, что быстрорежущая сталь на английском языке звучит как “rapidsteel”, то обозначение маркировки начинается с буквы Р. Пример, маркировки: Р10М4Ф3К10, эти буквы и цифры обозначают, что в материале содержатся 4% молибдена, 3% ванадия и 10% кобальта.

В зависимости от содержания в ней химических элементов вся сталь делится на три большие группы:

  • кобальта до 10%, это быстрорежущие стали марки Р10М4Ф3К10, Р6М4Ф3К8;
  • кобальта меньше 5%, марки Р9К5, Р18Ф2К5;
  • и вообще без кобальта, но с вольфрамом не более 16%, марки Р65М.

8989948

На режущие свойства металла основное влияние оказывает наличие в изделии вольфрама. Но если его содержание в сплаве очень высокое, то в этом случае инструмент при эксплуатации будет раскрашиваться. Молибден добавляет сплаву твердости.

Число после буквы «Р» на маркировке изделия обозначает его прочность, чем оно выше, тем эта сталь надежней и может использоваться для изготовления высокоточного инструмента.

За границей на инструменте, который сделан из быстрорежущей стали делается надпись HSS (High Speed Steel).

Изготовление стали

Изготовление и обработка быстрорежущих сталей происходит с использованием двух разных технологий:

  • порошковой металлургии, которая предусматривает распыление азотом струи жидкого метала;
  • классический метод, суть которого заключается в разливке жидкой стали по слиткам, с последующей прокаткой и проковкой. Этот способ применяется наиболее часто, так как позволяет избежать неоднородного распределения карбидов в структуре стали (карбидная ликвация), а последующая закалка быстрорежущей стали позволяет улучшить ее твердость и прочность.

На качество материала значительно влияет такой процесс, как проковка.

Поверхность материала с целью более долгой эксплуатации изделия дополнительно обрабатывается. Существуют следующие методики ее обработки:

  1. Азотирование. Этот процесс может быть газовым и аммиачным. Все происходит при высокой температуре. Стоит заметить, что более надежное изделие получается при использовании первого способа азотирования.
  2. Цианирование. Может быть газовым или жидким. Процесс цианирования газом длится около 1,5-3 часа, жидкостью – 5-30 минут;
  3. Сульфидирование. Происходит с использованием специальных жидких расплавов. Процесс длится от 45 минут до 2,5 часов при температуре 450 до 550°С

Для лучшей прочности инструменты, изготовленные с быстрорежущей стали, дополнительно обрабатывают паром в специальных герметичных печах.

Применение

В последнее время применение быстрорежущей стали в производстве уменьшилось, так как все чаще для изготовления инструмента используются твердые сплавы. С этой стали делают, как правило, остроконечный инструмент – дрели, фрезы, метчики, токарные резцы и т. д.

Примеры использования:

  • 46464664сталь марки Р9 (вольфрамовая) – используют для изготовления простых инструментов, которые не нужно сильно отшлифовывать. Это могут быть резцы, фрезы, зенкеры;
  • сталь марки Р18 – применяется для производства сложных износостойких инструментов;
  • Р9К9 и другие содержащие кобальт берут для обработки деталей, сделанных из жаропрочных антикоррозионных сплавов;
  • сплавы типу Р9Ф5 и другие в составе, которых есть ванадий, используют для производства инструмента для чистовой обработки.

6778666??

Другая полезная информация