Сталь р6м5: плюсы и минусы для ножей

Применение сплава

Приведённые качества этой стали определили её непосредственное место в производстве. В основном она применяется для резки других материалов в условиях экстремально высокой температуры. Гораздо практичнее применять для этих задач быстрорез, чем какие-нибудь нержавеющие сплавы. Характерная черта Р6М5 – превосходное удерживание заточки, благодаря высоким показателям твёрдости.

Также этот прекрасный металл очень хорошо переносит ударные перегрузки, что обуславливает его востребованность в изготовлении кранов, свёрл и развёртки.

Клинок для ножа из стали Р6М5.

Р6М5 со своими свойствами динамично используется для выпуска ножей. Вследствие широкого использования и производства этого инструмента, существует множество известных изготовителей, к примеру, тот же Rapid.

Проводятся многочисленные эксперименты, в которых применяются ножи из Р6М5. Они эффективно справляются с резкой следующих предметов с повышенной прочностью: толстые верёвки, дерево, кости и т.д. Самое эффектное удачное испытание — резка ножом, выполненным из Р6М5 железной пластинки, которая была в несколько мм толщиной – не без трудностей, но удалось.

Когда Р6М5 используется для изготовления ножей, она обычно закаливается до HRC 60-62, хотя иногда этот параметр доводят и до HRC 66-67.

Benchmade является одной из крупнейших компаний по производству ножей, использующих сталь Р6М5. Этот сплав уникален по своему составу, он содержит большое количество молибдена и вольфрама, но в результате даёт очень мелкозернистую сталь, идеально подходящую для создания клинков.

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Информация о стали Р6М5 имеется одновременно в нескольких ГОСТ и ТУ. Во всех присутствуют продукция и её технологические параметры. Невзирая на перенаправление металлопроката на твёрдые сплавы, благодаря своим свойствам Р6М5 до сих пор пользуется большой популярностью на многих производствах.

https://youtube.com/watch?v=ccSlXrxQTSg

Характеристики быстрорежущих сталей

Горячая твердость

При нормальной температуре твердость углеродистой стали даже несколько выше твердости быстрорежущей стали. Однако в процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла. При этом до 80 % выделившегося тепла уходит на разогрев инструмента. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость.

После нагрева до 200 °C твердость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали.

Красностойкость

Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. То есть насколько длительное время закаленная и отпущенная сталь будет сопротивляться разупрочнению при разогреве.

Существует несколько характеристик красностойкости. Приведем две из них.

Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени.

Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижения горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной, так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой. Опытами установлено, что режущие свойства теряются при твердости 50 HRC при температуре резания, что соответствует примерно 58 HRC при комнатной. Отсюда красностойкость характеризуется температурой отпуска, при которой за 4 часа твердость снижается до 58 HRC (обозначение K4р58). Характеристики теплостойкости углеродистых и красностойкости быстрорежущих инструментальных сталей

Марка стали	Температура отпуска, °C	Время выдержки, час	Твердость, HRCэ
У7, У8, У10, У12	150—160	1	63
Р9	580	4
У7, У8, У10, У12	200—220	1	59
Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18	620—630	4

Сопротивление разрушению

Кроме «горячих» свойств, от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразумевается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (более 60 HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому механизму. Прочность таких высокотвердых материалов обычно определяют как сопротивление разрушению при изгибе призматических, не надрезанных образцов, при статическом (медленном) и динамическом (быстром) нагружении. Чем выше прочность, тем большее усилие может выдержать рабочая часть инструмента, тем большую подачу и глубину резания можно применить, и это увеличивает производительность процесса резания.

Химический состав быстрорежущих сталей

Химический состав некоторых быстрорежущих сталей

Марка стали	C	Cr	W	Mo	V	Co
Р0М2Ф3	1,10—1,25	3,8—4,6	—	2,3—2,9	2,6—3,3	—
Р6М5	0,82—0,90	3,8—4,4	5,5—6,5	4,8—5,3	1,7—2,1	< 0,50
Р6М5Ф2К8	0,95—1,05	3,8—4,4	5,5—6,6	4,6—5,2	1,8—2,4	7,5—8,5
Р9	0,85—0,95	3,8—4,4	8,5—10,0	< 1,0	2,0—2,6	—
Р18	0,73—0,83	3,8—4,4	17,0—18,5	< 1,0	1,0—1,4	< 0,50

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.

Это очень сложная процедура накаливания. Благодаря такой закалке сплав приобретает свойства, соответствующие ему, но и себестоимость его, кончено же, увеличивается.

После того, как закончится нагрев до 1230 градусов, ее охлаждают, используя селитру, воздух и масло. Затем, температура опускается до 560 градусов. Данная температура выдерживается в течении полутора часов. В это время к стали добавляют различные легирующие элементы, которые улучшают его свойства. А также они придают ему соответствующую твердость.

Перед началом такого длительного прогрева сплав металла отжигают. Это делается для того, чтобы уменьшить хрупкость будущих изделий, сохранив параметры прочности на должном уровне.

Для улучшения характеристики свойств данного сплава, для того, чтобы они обладали хорошей износостойкостью, устойчивостью от коррозии, высокой твердостью используют азотирование. Эта обработка металла проводиться в газовой среде, которая состоит из 80 процентов азота и аммиака двадцати процентов. Время, которое занимает данная процедура, около сорока минут. Температура нагревания будет колебаться от 550 градусов до 6600. Такая закалка позволит сформировать сплаву менее хрупкий слой поверхности.

Такой сплав могут дополнять еще одним элементом, а именно цинком. Оцинкование происходит в газовой или жидкой среде, которая содержит большое количество цинка. Температура нагревания в ней соответствует 5600 градусам. А время составляет около тридцати минут.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сталь Р6М5 — Живучий.рф — информационный портал

Главная > edc > ножевые стали > Р6М5

Р6М5 характеристики 

 Сталь P6M5 — быстрорежущая инструментальная сталь. Применяется для режущих инструментов, работающих в условиях значительного нагружения и нагрева рабочих кромок. Инструмент из быстрорежущих сталей обладает высокой стабильностью свойств и хорошо подходит для изготовления кухонных, туристических или складных ножей. Сталь Р6М5 практически вытеснила похожие по своим свойствам стали Р18, Р12 и Р9 и нашла применение при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей, а также некоторых теплоустойчивых и коррозиестойких сталей.

 Расшифровки стали Р6М5 

Буква «Р» — это обозначение быстрорежущих сталей. Слово взято из транскрипции английского «rapid»», переводящегося, как «быстрый».

Цифра за буквой «Р» обозначает процентное содержание в сплаве вольфрама (6%)

Далее идет буква «М», обозначающая присутствие в сплаве молибдена (5). 

Кроме Mo, быстрорежущие стали могут содержать в своей маркировке такие обозначения: «К» — кобальт, «Ф» — ванадий, «Т» — титан, «Ц» — цирконий. 

 Данная марка стали имеет довольно сложный состав и не простое производство. Далеко не все производители ножей могут работать со сталью Р6М5. И цена на готовое изделие выходит, как правила довольно «кусачая». Но ножи из стали Р6М5 обладают исключительными качествами. Режущая кромка ножа из этой стали долго держит заточку. Ножи обладают отличным качеством реза. При очень высокой твердости, сталь обладает хорошей пластичностью, что делает нож очень прочным. 

 В основном из этой стали делают ножи с фиксированным лезвием типа «финка». Из-за повышенной твердости сталь не применяют для изготовления топоров и мачете. 

 Ко всему прочему сталь является жаропрочной. Нож из Р6М5 можно заточить на станке без риска перекала режущей кромки. 

 К минусам данной стали можно отнести её слабые антикоррозийные свойства и сложность заточки. 

  Новичку я бы не советовал нож из стали Р6М5. Его действительно сложно точить, как правило для качественной заточки используют специальные диски из эльбора (сверхтвердый материал, по свойства приближен к алмазу). Но если Вам  нужна невероятная «мощь» и надежность то это хороший выбор. 

Нож из стали Р6М5 это не игрушка, это очень серьезная вещь, готовая к серьезным испытаниям.

Твердость стали Р6М5 — 62-65 RHC

  Состав стали Р6М5

Углерод (С) 0,82 – 0,90 %

Марганец (Mn) 0,20 – 0,50 %

Хром (Cr) 3,8 – 4,4 %

Кремний (Si) 0,20 – 0,50 %

Молибден (Мо) 4,8 – 5,3 %

Ванадий (V) 1,7 – 2,1 %

Кобальт (Со) 0,5 %

Никель (Ni) 0,4 %

Фосфор (Р) 0,03 %

Сера (S) 0,025 %

Вольфрам (W) 5,5 – 6,5%. 

Главная > edc > ножевые стали > Р6М5 

Перейти в магазин «Живучий.рф»

Характеристики быстрорежущих сталей

К категории быстрорежущие стали относят сплавы, химический состав которых дополнен рядом легирующих добавок. Благодаря таким добавкам сталям придаются свойства, позволяющие использовать их для изготовления режущего инструмента, способного эффективно работать на высоких скоростях. Быстрорежущие от обычных углеродистых сплавов как раз и отличает то, что инструмент, который из них изготовлен, может с успехом применяться для обработки твердых материалов на повышенных скоростях.

Фрезеровка детали на профессиональном гравировальном станке

К наиболее примечательным характеристикам, которыми отличаются быстрорежущие стали различных марок, нужно отнести следующие.

• Твердость, сохраняемая в горячем состоянии (горячая твердость). Как известно, любой инструмент, используемый для выполнения обработки резанием, в процессе такой обработки интенсивно нагревается. В результате нагрева обычные инструментальные стали подвергаются отпуску, что в итоге приводит к снижению твердости инструмента. Такого не происходит, если для изготовления была использована быстрорежущая сталь, которая способна сохранять свою твердость даже при нагреве инструмента до 6000. Что характерно, стали быстрорежущих марок, которые часто называют быстрорезы, обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах: до 2000.
• Повышенная красностойкость. Данный параметр любого металла характеризует период времени, в течение которого инструмент, изготовленный из него, способен выдерживать высокую температуру, не теряя своих первоначальных характеристик. Быстрорежущие стали в качестве материала для изготовления режущего инструмента не имеют себе равных по данному параметру.
• Сопротивление разрушению. Режущий инструмент, кроме способности переносить воздействие повышенных температур, должен отличаться и улучшенными механическими характеристиками, что в полной мере демонстрируют стали быстрорежущих марок. Инструмент, изготовленный из таких сталей, обладающий высокой прочностью, может успешно работать на большой глубине резания (сверла) и на высоких скоростях подач (резцы, сверла и др.).

Характеристики и назначение быстрорежущих сталей

Марки быстрорежущей стали и таблица физических свойств

В настоящее время отечественная промышленность использует достаточно большое количество марок быстрорежущих сталей для высокопроизводительной обработки резанием. Поэтому необходимо дифференцированно подходить при назначении их для конкретного инструмента. Особенно это следует учитывать в условиях массового и автоматизированного производства, где каждая операция и позиция инструмента остаются длительный период неизменными и должны быть отлажены на максимальные стабильность и надежность.

Основные свойства быстрорежущей стали оказывают значительное влияние на работу режущего инструмента. Так, например, красностойкость быстрорежущей стали определяет допустимые скорости резания, а высокая вторичная твердость и износостойкость – возможность обработки труднообрабатываемых материалов. Благодаря высокому пределу прочности при изгибе и ударной вязкости можно вести механическую обработку с большими сечениями среза и ударными нагрузками.

Высокая абразивная износостойкость позволяет изготовлять метчики, фасонные резцы, дисковые фрезы с малыми задними углами; хорошая шлифуемость быстрорежущей стали особенно важна при изготовлении инструмента сложных профилей. Малая карбидная неоднородность повышает качество инструмента, особенно крупногабаритного.

Деление быстрорежущих сталей на стали умеренной и повышенной теплостойкости (производительности) весьма приближенно. Нельзя рекомендовать использование быстрорежущей стали повышенной производительности главным образом для обработки труднообрабатываемых и жаропрочных материалов или для работы на повышенных скоростях без учета конкретного вида инструмента.

Инструмент из стали повышенной производительности с высоким содержанием кобальта и ванадия, например, наиболее эффективен при работе на повышенных скоростях на новом и жестком оборудовании. При режимах резания, характерных для сталей умеренной производительности (типа Р18), стойкость инструмента из высоколегированных быстрорежущих сталей повышается незначительно, а в некоторых случаях (при прерывистом резании или изношенном оборудовании) она из-за повышенной хрупкости может быть даже ниже стойкости инструмента из стали Р18 или Р6М5.

При выборе марки стали прежде всего необходимо учитывать ее основные физико-механические свойства (табл. 8). Например, ударная вязкость сталей Р9К10 и Р10Ф5К5 в 2… 3 раза меньше, чем ударная вязкость стали Р18. Это не позволяет рекомендовать их при ударном характере нагружения инструмента. Применение сталей Р9К10 и Р9М4К8 для червячных фрез эффективно только при условии высоких точности и жесткости зубофрезерных станков. Сталь Р6М5 имеет на 30…50 % более высокую ударную вязкость, чем сталь Р18, а также значительно меньшую карбидную неоднородность, поэтому эта марка стали является наиболее целесообразной для инструментов, отличающихся пониженной прочностью (например, для метчиков и сверл) или работающих на станках с недостаточно жесткой системой СПИД. Однако для фасонных протяжек сталь марки Р6М5 оказалась непригодной.

Марка стали	Твердость после закалки и отпуска HRC	Предел прочности, МПа	Ударная вязкость (при 20 °С) после термообработки, кДж*м-2	Красностойкость (при HRC 5 8), °С
при растяжении	при сжатии	при изгибе
Р18	63… 64	2370	3450	3000	3,00… 4,00	620
Р9	2000	4450	3200	4,80 …5,00
Р12	64 …65	1870	3960	3250	3,50… 4,20
Р6М3	63… 65	2060	3990	3800	4,30
Р6М5	64… 65	2120	4050	5,20
Р9К5	65… 66	–	–	2700	2,60	635
Р9К10	66	2090	4660	2250	1,60	640
Р6М5К5	65… 66			3000	2,75	630
Р9М4К8	66	2350	1,60… 2,10	640
Р10Ф5К5	66…67	1990	4160	3500	1,00
10Р6М5	64 …66	–	–	4,80	620
Р10М4Ф3К10	67	2500	2,30	640

arxipedia.ru

Сталь инструментальная быстрорежущая Р6М5К5 — характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки Р6М5К5.

Классификация материала и применение марки Р6М5К5

Марка: Р6М5К5Классификация материала: Сталь инструментальная быстрорежущаяДополнительные сведения о материале: Сталь имеет повышенную склонность к обезуглероживанию, хорошую вязкость, повышенное сопротивление износу, хорошую шлифуемостьПрименение: для чернового и получистового инструмента при обработке улучшенных легированных и нержавеющих сталей в условиях повышенного разогрева режущей кромки.

Химический состав материала Р6М5К5 в процентном соотношении

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	W	V	Co	Cu
0.86 — 0.94	0.2 — 0.5	0.2 — 0.5	до 0.6	до 0.03	до 0.03	3.8 — 4.3	4.8 — 5.3	5.7 — 6.7	1.7 — 2.1	4.7 — 5.2	до 0.25

Зарубежные аналоги Р6М5К5

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Евросоюз

Италия

Испания

Китай

Швеция

Болгария

Венгрия

Польша

Чехия

Австрия

Юж.Корея

—

DIN,WNr

JIS

AFNOR

BS

EN

UNI

UNE

GB

SS

BDS

MSZ

PN

CSN

ONORM

KS

1.3243 HS6-5-2-5 S6-5-2-5 S6-5-2-5S

06-05-05-04-02 HS6-5-2-5 HS6-5-2-5HC HS6-5-2HC Z85WDKCV Z85WDKCV06 Z90WDKCV

6-5-2-5 EM35 F.5613 HS6-5-2-5

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности ,
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5	— Относительное удлинение при разрыве ,
y	— Относительное сужение ,
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю ,

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства ,
E	— Модуль упругости первого рода ,
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	— Плотность материала , [кг/м3]
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R	— Удельное электросопротивление,

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке Р6М5К5, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки Р6М5К5 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице

Более подробную информацию о марке Р6М5К5 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!

Основные характеристики

Базовые параметры стали такой марки – это: высокая вязкость, прекрасная износостойкость, неплохой уровень шлифуемости. Эта марка используется при выпуске многих типов лезвий и режущего оборудования для работы с конструкционными прочными сталями.

Нож с клинком из стали Р6М5.

Сплав вольфрамово-молибденового типа — второе название этой марки, которая может удерживать характерные ей качества даже при экстремальных температурных перепадах. Более того, её крепость на изгиб доходит до 4700 МПа. Сочетание её с ударной вязкостью даёт ей ощутимое превосходство над многими собратьями.

БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ

Теплостойкие стали высокой твердости, называемые быстрорежущими или быстрорезами, – группа высоколегированных инструментальных сталей, которые благодаря составу и специальным режимам термообработки на вторичную твердость имеют очень высокое иносо- и красностойкость(до 550 – 600°С). Они сочетают теплостойкость (600-700˚С) с высокой твердостью (HRC 63-70) и повышенным сопротивлением пластической деформации. В результате применениябыстрорежущих сталей стало возможным увеличить скорость резания в 2-4 раза (а более новых сталей с интерметаллидным упрочнением даже в 5-6 раз) и повысить стойкость инструментов в 10-40 и более раз по сравнению с получаемыми для инструментов из нетеплостойких сталей. Эти преимущества проявляются при резании: с повышенной скоростью, т.е. в условиях нагрева режущей кромки, или при меньшей скорости, но с высоким давлением

Для понимания особенностей свойств и области использования их важно, что снижение их твердости на HRC 2-4 по сравнению с получаемой максимальной может сопровождаться ухудшением вязкости, прочности и износостойкости. Быстрорежущая сталь необходима в использовании в состоянии высокой твердости и при работе без больших динамических нагрузок

Теплостойкость быстрореза создается специальным легированием и закалкой с очень высоких температур: 1200-1300˚С. Основные легирующие элементы – вольфрам или вольфрам вместе с молибденом. Многочисленные быстрорежущие стали целесообразно различать по главному свойству: умеренной, повышенной и высокой теплостойкости. Стали умеренной и повышенной теплостойкости имеют относительно высокое содержание углерода (≥0,6-0,7%) и одинаковую природу упрочнения; вторичная твердость создается выделением карбидов при отпуске.

Быстрорежущая сталь умеренной теплостойкости сохраняют твердость HRC 60 после нагрева (4ч) до 615-620˚С. Они пригодны для резания сталей и чугунов с твердостью до HB 250-280, т.е. большинства конструкционных материалов, и используются наиболее широко (78-80% от общего производства быстрорежущих сталей). Характерными представителями этой группы являются стали Р18 и более рационально легированные: вольфрамовые (сталь Р12) и вольфрамомолибденовые (сталь Р6М5).

Стали повышенной теплостойкости имеют высокое содержание или углерода (азота) или же их легируют дополнительно кобальтом. Они сохраняют твердость HRC 60 после нагрева 630-650˚С. Стойкость инструментов при правильном использовании этих сталей в 1,5-4 раза выше, чем у сталей умеренной теплостойкости.

Стали высокой теплостойкости сохраняют твердость HRC 60 после нагрева 700-730˚С. Природа их упрочнения принципиально другая – за счет выделения интерметаллидов. Эти стали при правильном назначении, например для резания многих труднообрабатываемых материалов, обеспечивают повышение стойкости в 10-15 и более раз.

Маркировка быстрорежущих сталей:

Число после буквы «Р» указывает на среднее содержание вольфрама (в процентах от общей массы, буква В пропускается). Затем после букв М, Ф и К указывают процент молибдена, ванадия и кобальта.

1.Химический состав быстрорежующих сталей (ГОСТ 19265-73)

Сталь Р6М5 является быстрорежущей и относится к одному из видов инструментальной стали. Она обладает высоким запасом прочности, который позволяет ей обрабатывать твердые материалы. Скорость работы шлифовальных, сверлильных приборов, где ее применяют, при этом превосходит в разы скорость, которую дает обычный сплав. Это не единственное преимущество быстрорежущей стали, маркированной, как Р6М5.

Р6М5К5 :: Металлические материалы: классификация и свойства

Р6М5К5   ГОСТ 19265-73

Массовая доля элемента, %

Углерод

Мар-ганца

кремния

хрома

вольф­рама

ванадия

кобальта

молиб­дена

никеля

меди

серы

фосфора

азота

ниобия

не более

0,86 – 0,94

0,20 – 0,50

0,20 – 0,50

3,80 – 4,30

5,70 – 6,70

1,70 – 2,10

4,70 – 5,20

4,80 – 5,30

0,6

0,25

0,030

0,030

—

—

	Ас1	Ас3 (Асm)	Ar3(Асm)	Мн
Температура критических точек, °С	840	875	805	765

	Температура испытания °С
20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормаль­ной упругости, Е, ГПа	220	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Модуль упругости при сдвиге круче­нием G, ГПа	83	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Плотность ρn,  г/см3	8200	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Коэффициент теп­лопроводности λ, Вт/(м * °С)	—	27	28	29	30	32	36	34	—	29
Удельное элекро­сопротивление    (ρ, Ном*м)	458	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Твердость	Температура 0С
после отжига	После закалки с от­пуском, HRCэ (HRC), не менее	закалки	отпуска
HB, не более
269	65 (64)	1230	550

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

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

σ0,05	σ0,2	σВ	δ5	ψ	σСЖ0,2	σСЖ	ε, %	τК, МПа	ν, %	KCU, Дж/см2
МПа	%	Мпа
240 (5)	510 (20)	850 (30)	12 (1)	14 (1)	520 (13)	2720 (80)	54 (1,5)	590 (18)	60 (1,4)	18 (1)

Механические свойства стали в состоянии поставки при 20 °С

σ0,05	σВ	σСЖ0,2	σСЖ	τК,	σизг	KCU, Дж/см2
МПа
2340	2050	3100	3750	1820	3000	25

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

Температура испытания, °С	σ0,2	σВ	δ5	ψ	σсж	τК,	KCU Дж/см2	НВ
МПа	%	МПа
200	500 (50)	870 (60)	10 (2)	11 (2)	1100 (50)	570 (30)	—	258 (6)
400	470 (50)	770 (60)	12 (2)	11 (2)	950 (50)	500 (30)	—	240 (6)
600	330 (40)	620 (50)	28 (3)	48 (5)	730 (40)	340 (20)	—	165 (6)
800	130 (20)	270 (20)	55 (4)	60 (5)	130 (20)	120 (20)	—	38 (4)
1000	110 (20)	130 (20)	57 (4)	50 (5)	100 (20)	60 (10)	140 (15)	26 (4)
1100	—	—	—	—	—	—	170 (15)	—
1200	40 (10)	40 (10)	8 (2)	15 (2)	70 (10)	40 (10)	75 (10)	5 (1)

Механические свойства стали в термообработанном состоянии при повышенных темпера­турах

Температура испыта­ния, °С	σизг, МПа	HV	HRC
200	3820	833	64
400	3980	769	62
500	3040	726	61
550	2980	686	59
600	2790	626	57
650	2500	528	52

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С	НRCЭ
Закалка 1280 °С, масло. Отпуск трехкратный по 1 ч
500	67
540	68
580	67
620	63
660	57

Вяз­кость	Сопротив­ление из­носу	Шлифуе­мость	Красно­стой­кость  59 HRCэ при от­пуске в течении 4 ч, 0С	Особые свойства
Хо­рошая	Повышен­ное	Хорошая	630	Повышенная склонность к обезуглероживанию.

Температура ковки, °С: начала 1160, конца 850. Охлаждение в колодцах при 750 – 780 °С.

Применение:

Для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки.

Сортамент:

Сталь изготавливается в виде прутков и полос.

По форме, размерам и предельным отклонения сталь должна соответствовать требованиям:

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.

Типы сталей: Быстрорез

За термином «быстрорез» скрывается несколько видов сталей, которые объединяются по своему назначению — они используются для создания профессионального режущего инструмента. Самые популярные в России «быстрорезы» это стали Р12 и Р6М5.

По своему составу стали отличаются незначительно — небольшие отличия в составе легирующих добавок. В этой небольшой статье мы расскажем, что нужно знать о свойствах этой стали и когда стоит купить нож из такой стали.

Сразу стоит оговориться, что среди производителей и пользователей существует некоторое предубеждение против этой стали, которое отчасти базируется на ее высокой отпускной стоимости.

Итак, что же отличает сталь-быстрорез от других сталей?

• По своему составу это классическая углеродистая сталь, но с высоким содержанием легирующих добавок. В качестве элементов которые используются для усиления кристаллической решетки используется молибден, ванадий, вольфрам и кобальт. Полученный сплав может достигать твердости примерно 9,8 единиц по шакале Мооса (эталонная твердость алмаза по этой шкале составляет ровно 10 единиц).

Сталь-быстрорез предназначается для создания режущего металлургического инструмента. То есть, из нее делаются фрезы, резцы и сверла, которые предназначены для обработки металла в течение длительного времени. Из такого целевого назначения вытекают две основные характеристики этой стали: горячая твердость и красностойкость. Значение показателя красностойкости показывает как долго сталь может выдерживать максимальный нагрев без изменения своей высокой твердости. У быстрорезной стали этот показатель максимально высок. Именно здесь кроется основное ее основное отличие от классических нержавеющих сталей.

Высокий показательно красностойкости на бытовом уровне означает, что быстрорезная сталь имеет высочайший запас прочности и надежности. Возможно, даже избыточный запас надежности, совершенно излишний при выполнении хозяйственных и тактических задач.

Учитывая все вышесказанное, хочется заметить, что ножи из быстрореза отличные претенденты на звание «супер-ножа». Попробуйте, мы уверены, вам понравится!

Изготовление и обработка быстрорежущих сталей

Быстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом). Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется степенью её прокованности. При недостаточной проковке изготовленной классическим способом стали наблюдается карбидная ликвация.

При изготовлении быстрорежущих сталей распространенной ошибкой является подход к ней как к «самозакаливающейся стали». То есть достаточно нагреть сталь и охладить на воздухе, и можно получить твердый износостойкий материал. Такой подход абсолютно не учитывает особенности высоколегированных инструментальных сталей.

Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.

Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих добавок в α-железе, но не приводит к росту зерна.

После закалки в стали остается 25—30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным. Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском. При обработке стали холодом её охлаждают до −80…−70 °C, затем проводят отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение» проводят по 2—3 раза. В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточного аустенита, однако полностью избавиться от него не получается.

Принципы легирования быстрорежущих сталей

Высокая твердость мартенсита объясняется растворением углерода в α-железе. Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида. Пока выделившиеся карбиды ещё находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается. Но если температуру отпуска поднять выше 200 °C, происходит рост карбидных выделений, и твердость падает.

Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно её легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов. Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красностойкость скачкообразно возрастает. Это обусловлено тем, что специальный карбид выделяется из мартенсита и коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов. Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °C.

Красностойкость создается легированием стали карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием) в таком количестве, при котором они связывают почти весь углерод в специальные карбиды, и эти карбиды переходят в раствор при закалке. Несмотря на сильное различие в общем химическом составе, состав твердого раствора очень близок во всех сталях, атомная сумма W+Mo+V, определяющая красностойкость, равна примерно 4 % (атомн.), отсюда красностойкости и режущие свойства у разных марок быстрорежущих сталей близки. Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, превосходит по режущим свойствам остальные стали (он повышает красностойкость), но кобальт очень дорогой элемент.

Характеристики стали для ножей

Какая сталь применяется при изготовлении ножей и каковы её характеристики? Попробуем разобраться:

Дамасская сталь.

В состав клинка ножа из дамасской стали входит несколько углеродистых сталей таких как: ШХ-15, 5ХНМА, У8А, а для связи в основном применяют сталь 45. При ковке дамасского ножа используют как правило три разных пакета дамасской стали, они различны по своим свойствам, характеристикам и выполняют различные функции. Например, для обуха ножа используют пакет который обладает большей ударной вязкостью. Средней части клинка необходим пакет выдерживающий поперечные нагрузки, то есть на излом. И третий — это режущий пакет с высоким содержанием углерода, который после термообработки должен иметь имеет твёрдость 62-64 ед. HRC. Также после ковки на режущей кромки ножа, за счет чередования металлов с разным содержанием углерода, образуется микропила, что несомненно улучшает режущие свойства ножа.

Сталь 95Х18 (нержавейка)

Ножи клинки которых изготовлены из данной стали 95Х18 отличаются отменными режущими свойствами и высокую твердостью 58-60 ед. HRC. Достигается это за счет высокого содержания углерода в стали. Данный металл устойчив к различным агрессивным средам, не подвергается коррозии.

Химический состав стали 95Х18:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti	Cu
0.9 — 1	до   0.8	до   0.8	до   0.6	до   0.025	до   0.03	17 — 19	до   0.2	до   0.3

Сталь Х12МФ (инструментальная)

Ножи с клинками так же обладают хорошими режущими свойствами и имеют твердость 60-62 ед. HRC Металл клинка содержит 12% хрома и имеет не большую стойкость к коррозии. Ножи из такой стали хорошо держат заточку лезвия.

Химический состав: 

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	V	Cu
1.45 — 1.65	0.1 — 0.4	0.15 — 0.45	до   0.4	до   0.03	до   0.03	11 — 12.5	0.4 — 0.6	0.15 — 0.3	до   0.3

Сталь ХВ5 (в народе алмазка)

При изготовлении ножей из данной стали клинки имеют твердость 62-64 ед. HRC, хорошо держат строй. Эту сталь ещё называют «алмазной сталью» из-за её высокой твердости и схожестью с алмазом.

Химический состав стали:

C	Si	Mn	Cr	V	W	Cu
1.3 — 1.5	0.1 — 0.3	0.1 — 0.3	0.5 — 0.7	1.0 — 3.0	4.0-5.0	0.03

Сталь Р6М5К5 (быстрорез)

Основными достоинствами является: твердость 65-66 ед. HRC, отменными режущими свойствами, очень долго держит заточку, при правильной закалке и термообработке не будет хрупкой.

Сталь Р6М5 (M2).

Старичок среди быстрорежущих сталей — была разработана в тридцатых годах двадцатого века. Широко применяется во всём мире и является неким эталоном для сравнения с другими сталями. Данная сталь находит большое применение для изготовления клинков. Имеет неплохое сопротивление к износу, хорошо поддается шлифовке.

Химический состав стали Р6М5К5:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	W	V	Co
0.84 — 0.92	до   0.5	до   0.5	до   0.4	до   0.03	до   0.03	3.8 — 4.3	4.8 — 5.3	5.7 — 6.7	1.7 — 2.1	4.7 — 5.2

• < Назад
• Вперёд >