Инструментальный круг 3Х3М3Ф: быстрорежущая сталь для металлорежущего инструмента
Инструментальный круг 3Х3М3Ф — горячекатаный или кованый пруток круглого сечения из быстрорежущей вольфрамомолибденовой стали, легированной кобальтом и ванадием. Марка 3Х3М3Ф относится к классу быстрорежущих сталей нормальной теплостойкости (красностойкость — до 620 C) и применяется для изготовления режущего инструмента, работающего при повышенных скоростях резания с нагревом кромки. Круг поставляется в термообработанном (отожжённом) состоянии с твёрдостью 255–285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении заготовок инструмента.
Химический состав и структура
Сталь 3Х3М3Ф содержит вольфрам и молибден в сбалансированном соотношении, кобальт и ванадий. Такая композиция формирует карбидную фазу на основе карбидов вольфрама, молибдена и ванадия, обеспечивающую вторичную твёрдость после закалки и трёхкратного отпуска. Кобальт повышает теплостойкость и красностойкость, ванадий увеличивает износостойкость и сопротивление абразивному изнашиванию.
- Углерод (C) — 0,95–1,05 %
- Вольфрам (W) — 2,8–3,4 %
- Молибден (Mo) — 2,5–3,0 %
- Ванадий (V) — 2,2–2,7 %
- Кобальт (Co) — 2,5–3,5 %
- Хром (Cr) — 3,8–4,4 %
Механические свойства после термической обработки
После закалки от 1210–1230 C в масле или на воздухе и трёхкратного отпуска при 540–560 C сталь 3Х3М3Ф достигает твёрдости 64–66 HRC. Красностойкость — 620 C, что позволяет эксплуатировать инструмент при скоростях резания, характерных для обработки конструкционных и легированных сталей средней твёрдости.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 255–285 | поставка | HB | ГОСТ 9012 |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 64–66 | 1210–1230 C, отпуск 540–560 C | HRC | ГОСТ 9013 |
| Красностойкость | 620 | длительный нагрев кромки | C | ГОСТ 19265 |
| Ударная вязкость | 0,30–0,45 | после термообработки | МДж/м | ГОСТ 9454 |
| Предел прочности при изгибе | 3200–3600 | после закалки и отпуска | МПа | ГОСТ 20017 |
Сортамент и геометрические параметры
Круг 3Х3М3Ф выпускается диаметром от 8 до 120 мм. Допуски на диаметр соответствуют квалитетам h11, h12 или h14 в зависимости от назначения. Длина прутков — мерная, немерная или кратная мерной. Кривизна прутков нормируется и не превышает 0,5 % длины для диаметров до 40 мм и 0,8 % для диаметров свыше 40 мм.
- Диаметр — 8–120 мм
- Допуск на диаметр — h11, h12, h14
- Длина прутка — 2–6 м (мерная)
- Кривизна — не более 0,5–0,8 % длины
- Состояние поставки — отожжённое, без обезуглероженного слоя
Области применения
Инструмент из круга 3Х3М3Ф применяется в металлообработке для изготовления свёрл, метчиков, развёрток, фрез, зенкеров, протяжек и резцов. В условиях серийного производства на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах инструмент из этой стали обеспечивает стабильную размерную стойкость при обработке углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, а также серых чугунов.
- Свёрла спиральные — обработка стали 45, 40Х
- Метчики машинно-ручные — резьбонарезание в конструкционных сталях
- Фрезы концевые и дисковые — черновая и получистовая обработка
- Развёртки машинные — финишная обработка отверстий по H7–H8
- Резцы проходные и расточные — токарная обработка на станках 16К20, 1М63
- Протяжки — обработка шлицевых и шпоночных пазов
Термическая обработка и режимы резания
Закалка проводится в соляных ваннах или вакуумных печах при 1210–1230 C с последующим охлаждением в масле, расплаве солей или газовой среде. Отпуск — трёхкратный при 540–560 C с выдержкой 1 ч. После термообработки рекомендуется шлифование и доводка для снятия обезуглероженного слоя и формирования режущей кромки. Скорость резания при обработке стали 45 — 25–35 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у круга 3Х3М3Ф в состоянии поставки?
В отожжённом состоянии твёрдость составляет 255–285 HB, что обеспечивает механическую обработку резанием при изготовлении инструмента.
До какой температуры сохраняется работоспособность инструмента из стали 3Х3М3Ф?
Красностойкость стали — 620 C. При нагреве режущей кромки выше этой температуры наблюдается интенсивный износ и потеря твёрдости.
Какие диаметры круга 3Х3М3Ф доступны?
Стандартный сортамент включает диаметры от 8 до 120 мм с допусками h11, h12 или h14 в зависимости от требований к точности.
Чем отличается 3Х3М3Ф от стали Р6М5?
Сталь 3Х3М3Ф содержит кобальт и повышенное содержание ванадия, что увеличивает красностойкость до 620 C и износостойкость по сравнению с Р6М5, у которой красностойкость составляет 600 C.
