Быстрорез

Быстрорежущая сталь – сплав особого состава, выступающий сырьем для изготовления металлорежущих инструментов, работающих на высоких скоростях. К базовым характеристикам данной стали относятся сопротивление разрушению, красностойкость, высокая степень твердости.

Металл данного вида изготавливается методом прокатки и проковки, а также разливкой в слитки. В порошковой металлургии для получения данного проката используют метод распыления жидкого металла азотом.

Область использования

Из быстрорежущей стали производится особый инструмент – небольшие фрезы, метчики, сверла. Данный тип стали используется для выпуска простых инструментов, с помощью которых обрабатываются конструкционные материалы. Сферу применения быстрорежущих сталей дополняют сплавы с добавками. Наличие в составе вольфрама позволяет использовать сплав для нарезания резьбы или зубьев в инструментах. Кобальт в роли добавки позволяет обрабатывать сплавы, устойчивые к коррозии и высокой температуре. При добавлении ванадия сплав используют для изготовления инструментов, применяемых для чистовой обработки материалов.

Износостойкость и теплостойкость являются основными свойствами, которыми должны обладать материалы, используемые в производстве режущего инструмента. Во многих случаях к таким сталям предъявляют дополнительные требования. Это – коррозионная стойкость, способность сохранять неизменными размерные параметры и форму инструмента при высокой скорости резания, устойчивость к динамическим нагрузкам. Быстрорежущие инструментальные стали имеют теплостойкость (способность сохранять рабочие характеристики при длительном нагреве) – 600-6400С. Эти сплавы применяют для изготовления резцов, свёрл, долбяков, фрез, метчиков, протяжек, зенкеров, пил.

Маркировка быстрорежущей стали содержит букву Р, стоящая после неё цифра указывает на количество в процентах главного легирующего элемента – вольфрама. Буквой М обозначают количество молибдена, К – кобальта, Ф – ванадия. Согласно ГОСТ, быстрорежущие стали в своей маркировке не содержат указания на количество хрома (оно обычно равно 4%), ванадия – при его содержании менее 2%, молибдена – если его менее 1%.

Свойства быстрорежущих сталей определяются двумя основными компонентами – карбидами тугоплавких металлов и окружающей их стальной основой.

Карбиды вольфрама, ванадия, молибдена служат для обеспечения износостойкости инструмента, а стальная основа – для придания прочности, благодаря чему инструмент хорошо выдерживает ударные нагрузки.

Химический состав быстрорежущих сталей:

Марка стали	С, %	W, %	Cr, %	V, %	Mo,%	Co,%	Si, %
Р9	0.85-0.95	8,5-10	3,8-4,4	2-2,6	1	-	0,2-0,5
Р12	0,8-0,9	12-13	3,1-3,6	1,5-1,9	1	-	0,2-0,5
Р18	0,73-0,83	17-18,5	3,8-4,4	1-1,4	1	0,5	0,2-0,5
Р6М3	0,85-0,95	5,5-6,5	3-3,6	2-2,5	3-3,6	-	0,2-0,5
Р6М5	0,82-0,9	5,5-6,5	3,8-4,4	1,7-2,1	4,8-5,3	0,5	0,2-0,5
Р6М5К5	0,8-0,88	5,7-6,7	3,8-4,4	1,7-2,1	4,8-5,3	4,7-5,2	0,2-0,5
Р6М5Ф3	0,95-1,05	5,7-6,7	3,8-4,3	2,3-2,7	4,8-5,3	0,5	0,2-0,5
Р9К5	0.9-1	9-10	3,8-4,4	2,3-2,7	1	5-6	0,2-0,5
Р9К10	0.9-1	9-10	3.8-4,4	2-2,6	1	9-10,5	0,2-0,5
Р9Ф5	1,4-1,5	9-10	3,8-4,4	4,3-5,1	1	-	0,2-0,5
Р9М4К8	1-1,1	8,5-9,6	3-3,6	2,3-2,7	3,8-4,3	7,5-8,5	0,2-0,5
Р10Ф5К5	1,45-1,55	10-11,5	3,8-4,4	4,3-5,1	1	4,7-5,2	0,2-0,5
Р12Ф3	0,95-1,05	12,5	3,8-4,4	2,5-3	1	-	0,2-0,5
Р14Ф4	1,2-1,3	13-14,5	3,8-4,4	3,8-4,1	1	-	0,2-0,5
Р18Ф2	0,85-0,95	17-19	3,8-4,4	1,8-2,4	0,5-1	-	0,2-0,5
Р18К5Ф2	0,85-0,95	17-18,5	3,8-4,4	1,8-2,2	1	4,7-5,2	0,2-0,5
11Р3АМ3Ф2	1,1	3	-	2,3-2,7	2,5-3	-	0,2-0,5

Область применения различных марок быстрорежущих сталей:

Марка стали	Примерное назначение и технологические особенности
Р9	Для инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовальных операций; применяется для обработки обычных конструкционных материалов; обладает повышенной пластичностью и может использоваться для изготовления инструментов методами пластической деформации; шлифуемость пониженная.
Р12	Примерно для тех же целей, что и сталь Р18. Хуже шлифуется.
Р18	Может использоваться для всех видов режущего инструмента, особенно подвергаемых повышенному шлифованию, при обработке обычных конструкционных материалов. Обладает высокой технологичностью.
Р6М5	Для всех видов режущих инструментов. Используется для инструментов, работающих с ударными нагрузками; более узкий, чем у стали Р18 интервал закалочных температур, повышенная склонность к обезуглероживанию.
Р6М5Ф3	Чистовые и получистовые инструменты / фасонные резцы, развертки, протяжки и др. / при обработке конструкционных сталей на средних режимах резания. Пониженная шлифуемость.
10Р6М5	То же, что и сталь Р6М5, но по сравнению со сталью Р6М обладает несколько большей твердостью и меньшей прочностью.
Р9Ф5, Р14Ф4	Используются для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовальных операций_ рекомендуется для обработки материалов с повышенными абразивными свойствами / стеклопластики, пластмассы, эбонит и т.п. / для чистовых инструментов, работающих со средними скоростями резания и малыми сечениями среза; шлифуемость пониженная.
Р12Ф3	Для чистовых и получистовых инструментов, работающих со средними скоростями резания; для материалов с повышенными абразивными свойствами; рекомендуется взамен сталей Р6Ф5 и Р14Ф4, как сталь лучшей шлифуемости при примерно одинаковых режущих свойствах.
Р9М4К8 Р6М5К5	Для обработки высокопрочных нержавеющих, жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки; шлифуемость несколько понижена.