Лист быстрорез Р18 — инструментальный прокат для металлообработки
Лист быстрорез Р18 — это горячекатаный листовой прокат из быстрорежущей стали марки Р18, предназначенный для изготовления режущего инструмента и деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного и теплового воздействия. Материал относится к легированным инструментальным сталям с высоким содержанием вольфрама (17,5–19,0 %) и ванадия (1,0–1,4 %), что обеспечивает сохранение твёрдости при нагреве до 600–620 C — так называемую красностойкость.
В отличие от низколегированных инструментальных сталей, лист Р18 после термической обработки приобретает твёрдость 62–65 HRC, сохраняя при этом достаточную вязкость для восприятия ударных нагрузок. Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB, что позволяет выполнять механическую обработку на стандартном станочном парке до финишной закалки.
Химический состав и структура
Химический состав стали Р18 регламентируется ГОСТ 19265–73 и включает следующие основные элементы:
- Углерод — 0,73–0,83 %, формирующий карбидную фазу;
- Вольфрам — 17,5–19,0 %, обеспечивающий красностойкость;
- Ванадий — 1,0–1,4 %, повышающий износостойкость;
- Хром — 3,8–4,4 %, улучшающий прокаливаемость;
- Молибден — до 1,0 %, способствующий дисперсионному упрочнению.
Карбидная неоднородность листового проката контролируется по шкале ГОСТ 19265–73 и не должна превышать 3 баллов для листов толщиной до 10 мм. Структура после отжига — сорбитообразный перлит с равномерно распределёнными карбидами вольфрама и ванадия.
Технология изготовления и механические свойства
Листы быстрореза Р18 производятся методом горячей прокатки с последующим отжигом для снятия внутренних напряжений. Толщина проката обычно составляет 1,5–20 мм, ширина — до 600 мм. После раскроя и механической обработки заготовки подвергаются ступенчатой закалке от 1260–1280 C с подогревом до 840–860 C и трёхкратным отпуском при 560–580 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 255 HB | ГОСТ 9012 | Состояние поставки | Обрабатываемость резанием |
| Твёрдость после закалки | 62–65 HRC | ГОСТ 9013 | Закалка 1270 C, отпуск 560 C | Трёхкратный отпуск |
| Красностойкость | 620 C | ГОСТ 19265 | Нагрев 4 часа | Сохранение HRC 58 |
| Предел прочности при изгибе | 3400–3800 МПа | ГОСТ 1497 | Закалённое состояние | Образец 10 10 мм |
Применение листового проката Р18
Лист быстрорез Р18 используется преимущественно для изготовления плоских режущих элементов и деталей инструментальной оснастки, где требуется сочетание высокой твёрдости и сопротивления разупрочнению при нагреве. Основные области применения:
- Ножи для холодной резки металла — гильотинные ножи, ножи для продольной и поперечной резки рулонной стали;
- Развёртки, зенкеры и фрезы дискового типа для обработки конструкционных и нержавеющих сталей;
- Протяжки плоские и шпоночные для внутренней обработки отверстий;
- Штамповый инструмент для холодной высадки и формовки — пуансоны, матрицы, вырубные штампы;
- Ножи для деревообрабатывающего инструмента, работающего при высоких линейных скоростях.
В машиностроении листы Р18 применяются для изготовления сменных режущих пластин, устанавливаемых на фрезерные головки и токарные резцы. На предприятиях металлургического профиля из этого проката изготавливают ножи для резки сортового проката и листовых заготовок на агрегатах продольной резки. В приборостроении материал востребован для производства миниатюрного режущего инструмента — свёрл диаметром до 3 мм и гравёрных фрез.
Особенности обработки и эксплуатации
Механическая обработка листов Р18 в отожжённом состоянии выполняется на стандартном оборудовании: токарные и фрезерные станки, ленточнопильные и абразивно-отрезные установки. Шлифование закалённых заготовок производится кругами на электрокорундовой или эльборовой связке с обильным охлаждением для предотвращения прижогов. Электроэрозионная резка проволокой применяется для получения сложных контуров из листа толщиной до 10 мм.
При эксплуатации инструмента из Р18 следует учитывать, что материал чувствителен к перегреву в процессе заточки — превышение температуры свыше 650 C приводит к необратимому снижению твёрдости. Оптимальный режим заточки — охлаждаемые круги с подачей эмульсии, исключающие местный нагрев кромки.
Вопросы и ответы
Какая максимальная толщина листа Р18 поставляется?
Горячекатаный лист быстрорез Р18 выпускается толщиной от 1,5 до 20 мм. Для толщин свыше 20 мм обычно используется прутковый прокат квадратного или круглого сечения, поскольку листовой формат ограничен технологией прокатки.
Чем Р18 отличается от стали Р6М5?
Р18 содержит 17,5–19,0 % вольфрама против 5,5–6,5 % у Р6М5, что обеспечивает более высокую красностойкость и теплостойкость. Однако Р18 уступает Р6М5 по прочности на изгиб и вязкости, поэтому применяется преимущественно для инструмента, работающего без ударных нагрузок.
Можно ли сваривать листы Р18?
Сварка Р18 в обычном исполнении не рекомендуется из-за склонности к образованию трещин при охлаждении. При необходимости соединения применяют сварку трением или пайку твёрдыми припоями с предварительным подогревом до 600–650 C.
Какой режим термической обработки рекомендуется для листов Р18?
Оптимальный режим: подогрев до 840–860 C, затем нагрев под закалку до 1260–1280 C с выдержкой 8–12 секунд на миллиметр толщины, охлаждение в масле или соляной ванне, далее трёхкратный отпуск при 560–580 C по 1 часу.
