Квадрат быстрорежущий Р18: сортамент, термообработка и применение
Квадрат быстрорез Р18 — горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения из вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали Р18 (аналог по ГОСТ 19265-73, DIN 1.3343 S18-0-1, AISI M2 в части легирования). Продукт поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 207–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных, фрезерных и шлифовальных операциях при изготовлении режущего инструмента. После закалки и трёхкратного отпуска твёрдость достигает 63–66 HRC с сохранением теплостойкости до 620 C.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат выпускается со стороной от 8 до 100 мм по ГОСТ 2591-2006 (обычная точность) и ГОСТ 2591-88 (повышенная). Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для размеров до 50 мм и 0,8 % для крупных сечений. Стандартная длина — 2–6 м, мерная или немерная. Для инструментальных цехов поставляются шлифованные прутки с полем допуска h11 и шероховатостью Ra 1,6 мкм.
- Квадрат 10 10 мм — метчики, развёртки, мелкие свёрла
- Квадрат 20 20 мм — концевые фрезы, зенкеры, резцы
- Квадрат 40 40 мм — протяжки, червячные фрезы, долбяки
- Квадрат 60 60 мм — крупный инструмент, штамповый инструмент
- Квадрат 80 80 мм — заготовки для накатных роликов, дорнов
Химический состав и структура
Сталь Р18 содержит 17,0–18,5 % вольфрама, 3,8–4,4 % хрома, 1,0–1,4 % ванадия, до 0,5 % молибдена, углерод 0,73–0,83 %. Карбидная фаза представлена карбидами типа M6C и MC, обеспечивающими износостойкость при высоких скоростях резания. Отжиг при 840–860 C формирует зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами, что критично для последующей закалки без перегрева.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 207–255 HB | отожжённое состояние | Бринелль | ГОСТ 19265-73 |
| Твёрдость после закалки | 63–66 HRC | закалка 1210–1240 C, отпуск 560 C 3 | Роквелл | ГОСТ 19265-73 |
| Теплостойкость | до 620 C | красностойкость | испытание на разупрочнение | — |
| Ударная вязкость | 25 Дж/см | после термообработки | Шарпи | ГОСТ 9454-78 |
| Плотность | 8,7 г/см | 20 C | расчётная | — |
Термообработка и режимы обработки
Закалка проводится в соляных ваннах или вакуумных печах при 1210–1240 C с последующим ступенчатым охлаждением. Трёхкратный отпуск при 550–570 C по 1 ч обеспечивает превращение остаточного аустенита и вторичное твердение. Шлифование выполняется кругами из эльбора или карбида кремния с обильным охлаждением — локальный нагрев выше 650 C вызывает отпускную хрупкость поверхностного слоя.
Области применения
- Металлообработка: свёрла, фрезы, метчики, протяжки для станков с ЧПУ
- Инструментальное производство: червячные фрезы, долбяки, шеверы
- Штамповка: пуансоны, матрицы для холодной листовой штамповки
- Деревообработка: ножевые валы, фрезы для строгальных станков
- Авиастроение: обработка титановых и жаропрочных сплавов
Вопросы и ответы
Чем отличается Р18 от Р6М5?
Р18 содержит 17–18,5 % вольфрама и не содержит молибдена, что даёт более высокую теплостойкость и износостойкость при обработке жаропрочных сплавов. Р6М5 дешевле, но уступает по красностойкости на 30–40 C.
Какая твёрдость квадрата Р18 после закалки?
После закалки при 1210–1240 C и трёхкратного отпуска при 560 C твёрдость составляет 63–66 HRC. Превышение 66 HRC ведёт к хрупкости и сколам режущей кромки.
Можно ли сваривать квадрат Р18?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к образованию карбидной сетки и трещин. Для соединения с конструкционной сталью применяют пайку твёрдыми припоями или механическое крепление.
Какой режим отжига для снятия напряжений?
Отжиг при 840–860 C с выдержкой 2–4 ч и медленным охлаждением со скоростью не более 20 C/ч до 500 C снижает твёрдость до 207–255 HB и снимает внутренние напряжения после ковки.
