Кованая полоса Р18: инструментальная быстрорежущая сталь для металлообработки
Кованая полоса Р18 — это сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный методом свободной ковки из быстрорежущей стали марки Р18 (аналог — 1.3255, HS18-0-1). Материал относится к легированным инструментальным сталям с высоким содержанием вольфрама (17,0–18,5%), что обеспечивает сохранение твёрдости и режущей способности при нагреве до 600–620 C. Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB, что позволяет выполнять механическую обработку на стандартном станочном парке перед термической закалкой.
Химический состав и структура
Сталь Р18 легирована вольфрамом, хромом (3,8–4,4%), ванадием (1,0–1,4%) и молибденом (до 1,0%). Карбидная неоднородность кованой полосы контролируется по ГОСТ 19265-73 и не превышает 3–4 баллов по шкале, что критично для изготовления режущего инструмента с тонкими кромками. Ковка обеспечивает направленную деформацию карбидной сетки, повышая ударную вязкость и сопротивление выкрашиванию режущей кромки по сравнению с литым металлом.
Механические свойства после термообработки
После закалки от 1260–1280 C с трёхкратным отпуском при 560 C полоса Р18 достигает твёрдости 63–65 HRC. Красностойкость материала позволяет эксплуатировать инструмент при скоростях резания до 40–50 м/мин при обработке конструкционных сталей. Предел прочности при изгибе составляет 3200–3800 МПа, ударная вязкость — 2,5–4,0 кгсм/см.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примечание | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость в отожжённом состоянии | 255 HB | Бринелль | Обеспечивает обрабатываемость | ГОСТ 19265-73 |
| Твёрдость после закалки | 63–65 HRC | Роквелл | Закалка 1260–1280 C | ГОСТ 19265-73 |
| Красностойкость | 600–620 C | Нагрев с выдержкой | Сохранение HRC 60 | Эксплуатационный |
| Карбидная неоднородность | 3–4 балла | Металлография | Для сечения до 40 мм | ГОСТ 19265-73 |
Геометрические параметры и допуски
Кованая полоса Р18 производится в диапазоне толщин от 8 до 120 мм и шириной от 40 до 300 мм. Допуски на размеры соответствуют классу точности Б по ГОСТ 1133-71. Длина полос — от 1 до 4 метров, возможна поставка мерной длины под конкретную заготовку. Предельные отклонения по толщине составляют +1,5/1,0 мм для сечения до 50 мм, что учитывается при расчёте припусков на последующую механическую обработку.
Применение в промышленности
Кованая полоса Р18 используется для изготовления металлорежущего инструмента, работающего в условиях умеренных скоростей резания и высоких удельных нагрузок. Основные направления применения:
- протяжки и зенкеры для обработки отверстий на горизонтально-протяжных станках;
- фрезы концевые и дисковые для фрезерных обрабатывающих центров;
- метчики и плашки для нарезания резьбы на токарно-револьверных станках;
- развёртки ручные и машинные для финишной обработки;
- ножи для холодной вырубки листового проката толщиной до 3 мм;
- накатные ролики для образования резьбы на автоматических линиях.
Особенности обработки и заказа
Полоса Р18 поставляется после отжига, что гарантирует стабильность структуры при последующей закалке. Материал склонен к обезуглероживанию при нагреве, поэтому припуск на механическую обработку должен составлять не менее 1,5 мм на сторону. Шлифование закалённой полосы выполняется кругами на электрокорундовой или эльборовой связке с обильным охлаждением для исключения прижогов. При заказе необходимо указывать размеры сечения, длину и требования к карбидной неоднородности, если заготовка предназначена для инструмента диаметром свыше 30 мм.
Вопросы и ответы
Чем кованая полоса Р18 отличается от горячекатаной?
Ковка обеспечивает более плотную проработку структуры, разрушение литой карбидной сетки и повышение ударной вязкости. Горячекатаная полоса имеет менее благоприятное распределение карбидов, что снижает стойкость инструмента при ударных нагрузках.
Какая твёрдость достигается после полной термообработки?
После закалки от 1260–1280 C и трёхкратного отпуска при 560 C твёрдость составляет 63–65 HRC. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, допускается снижение до 61–63 HRC за счёт повышения температуры отпуска.
Какие допуски на размеры кованой полосы?
Допуски соответствуют классу точности Б по ГОСТ 1133-71. Для толщины до 50 мм предельные отклонения составляют +1,5/1,0 мм, для ширины — +2,0/1,5 мм. Точные значения зависят от сечения и согласовываются при заказе.
Можно ли использовать полосу Р18 для штампового инструмента?
Да, при изготовлении вырубных штампов для холодной штамповки листовой стали до 3 мм. Однако для тяжёлых условий штамповки предпочтительны стали типа Х12МФ, обладающие более высокой износостойкостью при меньшей стоимости.
