Гост 19265-73 прутки и полосы из быстрорежущей стали. технические условия (с изменениями n 1-6)

Истории создания

Сверло с покрытием из нитрида титана Для обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин.

Барьер этот удалось преодолеть после того, как в 1858 году Р. Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Спустя десять лет Мюшетт изготовил новую сталь, получившую название самокалки. Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Через три года на заводе Самуэля Осберна в Шеффилде началось производство мюшеттовой стали. Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла — 7,5 м/мин.

Спустя сорок лет на рынке появилась быстрорежущая сталь американских инженеров Тэйлора и Уатта. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин. Эта сталь стала прообразом современной быстрорежущей стали Р18.

Ещё через 5—6 лет появилась сверхбыстрорежущая сталь, допускающая скорость резания до 35 м/мин. Так, благодаря вольфраму было достигнуто повышение скорости резания за 50 лет в семь раз и, следовательно, во столько же раз повысилась производительность металлорежущих станков.

Дальнейшее успешное использование вольфрама нашло себе применение в создании твердых сплавов, которые состоят из вольфрама, хрома, кобальта. Были созданы такие сплавы для резцов, как стеллит. Первый стеллит позволял повысить скорость резания до 45 м/мин при температуре 700—750 °C. Сплав вида, выпущенный Круппом в 1927 году, имел твердость по шкале Мооса 9,7—9,9 (твердость алмаза равна 10).

В 1970-х годах в связи с дефицитом вольфрама быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5 (так называемый «самокал», самозакаливающаяся сталь), которая, в свою очередь, вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.

Твердость металлических сплавов.

Шкала Мооса для каждого металла означает твердость в его чистом состоянии, т.е. без любых других материалов, смешанных с ним.

Однако в действительности почти все металлы, используемые в драгоценностях, объединяют с другими для создания более прочного или более дешевого материала.

Например, золото часто смешивается с никелем, цинком, медью и другими металлами для придания ему дополнительной твердости.

Точно так же, когда к вольфраму, имеющему коэффициент твердости 7,5 в чистом виде, добавляют углерод, получившийся карбид вольфрама будет иметь коэффициент уже 8.5-9 по Шкале твердости Мооса.

Характеристика Р6М5

Среди ключевых свойств Р6М5 можно назвать:

склонность к обезуглероживанию;

стойкость к износу;

высокую вязкость.

Ко всему прочему, она хорошо обрабатывается на шлифовальном оборудовании.

Все, вышеперечисленные характеристики, позволяют использовать ее при производстве инструментальной продукции самого широкого применения, который может быть использован для работы с конструкционными, в том числе и легированными сталями.

Иногда Р6М5 называют вольфрамомолибденовой сталью. Она в состоянии сохранять свои свойства даже при работе в условиях высоких температур. В качестве примера можно сказать что после проведения термической обработки ее твердость остается неизменной.

Перечисленные характеристики предопределили ее использование как стали, применяемой для работы в условиях высоких температур.

Еще одно качество стали Р6М5 — это то, что она хорошо держит заточку. Ко всему прочему, эта сталь хорошо выдерживает нагрузки ударного действия. Это позволяет ее использование в качестве сверл, разверток и другой инструментальной продукции.

Тонкости термической обработки

Термическая обработка Р6М5 имеет ряд технологических тонкостей. Они связаны со свойством этой стали к обезуглероживанию и временем необходимым для нагрева до температуры закалки. Она составляет 1230 градусов Цельсия и в процессе нагрева делают отпуск по достижении 200 и 30 градусов, время на эти промежуточные операции составляет один час. Далее, нагрев останавливают на уровне 690, 860 и 1230 градусов. Первые две остановки длятся по три минуты, последние девяносто секунд.

Довольно сложный процесс закаливания не может не отразиться на цене сплава и характеристиках материала.

По достижении заданной температуры в 1230 градусов, Р6М5 охлаждают с применением селитры, масла и воздуха. После этого, производят отпуск на уровне температуры в 560 градусов. Время выдержки составляет полтора часа. В точках отпуска, в сплав добавляют легирующие добавки, которые и и придают изделию необходимую твердость.

Перед началом всех видов термической обработки, сталь необходимо отжечь. Эта операция обеспечивает снижение хрупкости, но при этом сохраняя его прочностные параметры.

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!

Химический состав стали Р6М5

Кто знаком с советской системой маркировки сталей, сразу узнал основное предназначение данной марки. Однако для тех, кто только недавно стал изучать данную тему, следует упомянуть:

сталь Р6М5 – это сталь инструментальная быстрорежущая.

По названию понятно, что у стали Р6М5 характеристики более чем приемлемые для изготовления режущих предметов. Нетрудно догадаться, что все стали данного типа по советской системе обозначались начальной буквой “Р”, от английского Rapid, то есть “быстрый”. Остальная часть маркировки – это наименование основных легирующих добавок. В данном случае цифрой “6” обозначается количество вольфрама (W) в составе, а сокращение “М5” сообщает нам о наличии в составе молибдена (Mo) в количестве пяти процентов от общего веса. Однако основной лигатурный состав выглядит так:

• 0,9 % углерода (С);
• 6 % вольфрама (W);
• 5 % молибдена (Mo);
• 4 % хрома (Cr);
• 2 % ванадия (V).

Помимо этого набора, есть еще целый ряд незначительных добавок, но их смело можно не учитывать, ибо в стали Р6М5 характеристики задаются именно вышеперечисленными легирующими элементами.

И обещанные аналоги:

1. На рынке Соединенных Штатов ближайший аналог именуется Т11302 или М2.
2. В Стране восходящего солнца аналог именуют SKH51.
3. В Европе можно встретить аналоги под названиями Hs6-5-2 или 1.3339.

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.

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.

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.

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 >

Расшифровка обозначения марок сталей

Изначально быстрорежущая сталь как материал для изготовления режущих инструментов была изобретена британскими специалистами. С учетом того, что инструмент из такой стали может использоваться для высокоскоростной обработки металлов, этот материал назвали «rapidsteel» (слово «рапид» здесь как раз и означает высокую скорость). Такое свойство данных сталей и придуманное им в свое время английское название послужили причиной того, что обозначения всех марок данного материала начинаются с буквы «Р».

Первая цифра, стоящая после буквы Р в обозначении стали, указывает на процентное содержание в ней такого элемента как вольфрам, который во многом и определяет основные свойства данного материала. Кроме вольфрама быстрорежущая сталь содержит в своем составе ванадий, молибден и кобальт, которые в маркировке обозначаются, соответственно буквами Ф, М и К. После каждой из такой буквы в маркировке стоит цифра, указывающая на процентное содержание соответствующего элемента в химическом составе стали.

Пример расшифровки марки быстрорежущей стали

В зависимости от содержания в составе стали тех или иных элементов, а также от их количества, все подобные сплавы делятся на три основных категории. Определить, к какой из категорий относится сталь, достаточно легко, расшифровав ее маркировку.

Итак, стали быстрорежущих марок принято разделять на следующие категории:

• сплавы, в которых кобальта содержится до 10%, а вольфрама до 22%; к таким сталям относятся сплавы марок Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 и др.;
• стали с содержанием не более 5% кобальта и до 18% вольфрама; такими сталями являются сплавы марок Р9К5, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5 и др.;
• сплавы, в которых как кобальта, так и вольфрама содержится не более 16%; к таким сплавам относится сталь Р9, Р18, Р12, Р6М5 и др.

Определение разновидности стали по искре

Как уже говорилось выше, характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, преимущественно определяются содержанием в них такого элемента как вольфрам. Следует иметь в виду, что если в быстрорежущем сплаве содержится слишком большое количество вольфрама, кобальта и ванадия, то по причине формирования карбидной неоднородности такой стали режущая кромка инструмента, который из нее изготовлен, может выкрашиваться под воздействием механических нагрузок. Таких недостатков лишены инструменты, изготовленные из сталей, содержащих в своем составе молибден. Режущая кромка подобных инструментов не только не выкрашивается, но и отличается тем, что имеет одинаковые показатели твердости по всей своей длине.

Маркой стали для изготовления инструментов, к которым предъявляются повышенные требования по их технологическим характеристикам, является Р18. Обладая мелкозернистой внутренней структурой, такая сталь демонстрирует отличную износостойкость. Преимуществом использования стали данной марки является еще и то, что при выполнении закалки изделий из нее они не перегреваются, чего не скажешь о быстрорежущих сплавах других марок. По причине достаточно высокой стоимости инструментов, изготовленных из стали этой марки, ее часто заменяют на более дешевый сплав Р9.

Технические характеристики стали марки Р18

Достаточно невысокая стоимость стали марки Р9, как и ее разновидности — Р9К5, которая по своим характеристикам во многом схожа с быстрорежущим сплавом Р18, объясняется рядом недостатков данного материала. Наиболее значимым из них является то, что в отожженном состоянии такой металл легко поддается пластической деформации. Между тем сталь марки Р18 также не лишена недостатков. Так, из данной стали не изготавливают высокоточный инструмент, что объясняется тем, что изделия из нее плохо поддаются шлифовке. Хорошие показатели прочности и пластичности, в том числе и в нагретом состоянии, демонстрируют инструменты, изготовленные из стали марки Р12, которая по своим характеристикам также схожа со сталью Р18.

Свойства стали марки Р9К5

Химический состав

Химический состав стали марки Р6М5 представляет собой нижеперечисленные металлы:

Химический состав стали Р6М5 и некоторых других быстрорежущих сталей

Сплав с добавлением кобальта, а именно сталь Р6М5К5, используют с начала двадцатого века. Содержание кобальта в изделиях, изготовленных из нее, не выше 15 процентов. Если же легируют ее ванадием и хромом, то металлическая основа ее только повышается. Из этой стали изготавливают такие изделия, как инструменты для резания кислотостойких металлов, жаропрочных, попадающие под аустенитную классификацию. В то время как обработка таких металлов изделиями из другого сплава очень затруднена. Данная сталь отличается повышенной твердостью и теплостойкостью.

Способ Виккерса

Что такое твердость по Виккерсу? Суть данной методики заключается во вдавливании пирамиды, изготовленной из алмаза, в образец. У пирамидального индентора соотношение сторон должно быть строго определенным. В результате проведения испытания на исследуемом образце остается ромбовидный отпечаток, причем иногда он может быть неправильной формы.

Твердость обознается двумя латинскими буквами – HV — и устанавливается в зависимости от значения диагонали полученного ромба. Иногда используется среднее арифметическое значение обеих диагоналей.

Оборудование, с помощью которого измеряется твердость по Виккерсу, относится к статичному типу и может быть стационарным либо переносным. При этом сама процедура выполняется следующим образом:

• Образец помещается на рабочий стол оборудования исследуемой поверхностью кверху. Затем она вместе со столом поднимается вверх до легкого соприкосновения с рабочим наконечником.
• При помощи реле времени задается определенный час воздействия, после чего остается опустить рычаг, который приводит в действие нагружающий механизм. По окончании времени испытания нагрузка с детали снимается и наконечник возвращается в прежнее положение.
• Оборудование оснащено отсчетным микроскопом, поэтому после завершения операции нужно развернуть стол с образцом к нему и измерить диагонали отпечатка.

В некоторых случаях твердость стали или любого другого материала по данной методике указывается со значением нагрузки. К примеру, такое обозначение HV50940 говорит о том, что твердость равна 940 единиц при воздействии нагрузки, равной 50 кг.

Достоинствами данного способа испытания являются:

• Можно измерять детали практически с любой толщиной за счет малой площади поверхности, которую занимает индентор (самое крайнее положение).
• Высокая точность результата, что обусловлено идеальной степенью твердости алмазного наконечника. Как следствие, сам он не подвержен деформации.
• Диапазон измерений довольно широкий и способен охватывать как относительно непрочные металлы наподобие алюминия и меди, так и высокопрочные стали, сплавы.
• Есть возможность определения твердости отдельно взятого слоя металлов. К примеру, образец прошел процесс цементации либо у детали изменен химический состав вследствие поверхностного упрочнения или легирования.

Как показывает практика, диапазон измерений твердости составляет от 145 до 1000 HV. Чтобы измерить твердость большой партии образцов, существует автоматизированное оборудование компании Reicherter из Германии, имеющее гидравлический или электромеханический привод. Расчет результата проводится автоматизировано, после чего выводится на монитор.

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.