Инструментальный круг Р6М5Ш: быстрорежущий прокат повышенной теплостойкости
Инструментальный круг Р6М5Ш — горячекатаный или кованый сортовой прокат круглого сечения из быстрорежущей вольфрамомолибденовой стали Р6М5Ш по ГОСТ 19265-73. Буква «Ш» в маркировке обозначает нормированное ограничение содержания серы и фосфора (не более 0,015 % каждого), что достигается электрошлаковым переплавом (ЭШП) или вакуумно-дуговым переплавом. Именно чистота по неметаллическим включениям отличает круг Р6М5Ш от рядового Р6М5 и определяет его применение в режущем инструменте ответственного назначения.
Химический состав и структура
Сталь Р6М5Ш содержит 5,5–6,5 % W, 4,8–5,3 % Mo, 3,8–4,4 % Cr, 1,7–2,1 % V, 0,82–0,90 % C. Карбидная фаза представлена карбидами типа M6C и MC; после ковки и отжига структура — сорбит с равномерно распределёнными карбидами. ЭШП снижает балл ликвации и загрязнённость по оксидам и сульфидам до 1–1,5 балла по ГОСТ 1778, что напрямую повышает стойкость инструмента при прерывистом резании.
Сортамент и размеры
- Диаметр горячекатаного круга — 8–120 мм, предельные отклонения по ГОСТ 2590;
- Кованый круг — 120–250 мм с припуском под механическую обработку;
- Шлифованный круг (со знаком «Ш» в обозначении точности) — h9, h11;
- Длина прутка — 2–6 м, мерная или немерная;
- Поставка в термообработанном (отожжённом) состоянии, твёрдость 207–255 HB.
Технологические и эксплуатационные свойства
Температура закалки — 1210–1230 C в соляных ваннах или вакуумных печах, отпуск — трёхкратный при 540–570 C. Твёрдость после термообработки — 63–66 HRC. Красностойкость (теплостойкость) — 620–630 C, что позволяет вести резание со скоростями до 35–45 м/мин по конструкционным сталям. Ударная вязкость KCU — не менее 25 Дж/см, предел прочности при изгибе — 3200–3800 МПа.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость отожжённого проката | 207–255 | ГОСТ 9012 | HB | по сечению круга |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 63–66 | ГОСТ 9013 | HRC | образцы 10–15 мм |
| Красностойкость | 620–630 | ГОСТ 19265 | C | сохранение 58 HRC |
| Сера, не более | 0,015 | ГОСТ 17745 | % | требование ЭШП |
| Карбидная неоднородность | 1–2 | ГОСТ 19265 | балл | по ГОСТ 5950 |
Области применения
- Метчики, развёртки, зенкеры для обработки легированных и нержавеющих сталей на агрегатных станках;
- Червячные и дисковые фрезы зубофрезерных станков при обработке колёс из 40Х, 20ХН2М;
- Протяжки и долбяки в автомобильном и тракторном производстве;
- Свёрла и концевые фрезы для станков с ЧПУ при обработке титановых сплавов ВТ6 на пониженных режимах;
- Режущий инструмент для холодновысадочных автоматов и резьбонакатных головок.
Термообработка и режимы резания
Нагрев под закалку ведут ступенчато: 800–850 C (подогрев), затем 1210–1230 C (аустенитизация). Охлаждение — в масле, расплаве солей или ступенчато в горячей среде. Трёхкратный отпуск по 1 ч при 540–570 C обеспечивает превращение остаточного аустенита и вторичное твердение. Для инструмента, работающего с ударами, применяют азотирование или цианирование поверхностного слоя на глубину 0,02–0,06 мм.
Вопросы и ответы
Чем круг Р6М5Ш отличается от круга Р6М5?
Маркировка «Ш» указывает на электрошлаковый переплав: содержание серы и фосфора ограничено 0,015 % против 0,030 % у рядовой стали, снижена карбидная неоднородность. Это повышает стойкость инструмента при прерывистом резании и чистовой обработке.
Какая твёрдость достигается после стандартной закалки?
После закалки от 1210–1230 C и трёхкратного отпуска при 540–570 C твёрдость составляет 63–66 HRC. Превышение 66 HRC ведёт к росту хрупкости и выкрашиванию режущей кромки.
Поставляется ли круг Р6М5Ш в шлифованном виде?
Да, прокат выпускают горячекатаным, кованым и шлифованным с полем допуска h9 или h11. Шлифованный круг применяют для изготовления инструмента без предварительной обдирки.
Какой режим резания допустим для инструмента из Р6М5Ш?
При обработке конструкционных сталей скорость резания — 35–45 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. Для титановых сплавов скорость снижают до 10–15 м/мин из-за низкой теплопроводности обрабатываемого материала.
