Полоса быстрорежущая Р12Ф2К5М3-Ш: характеристики и применение
Полоса быстрорез Р12Ф2К5М3-Ш — это высоколегированная быстрорежущая сталь вольфрамо-молибденовой группы с повышенным содержанием кобальта и ванадия, поставляемая в виде горячекатаной полосы с шлифованной поверхностью (обозначение «Ш»). Материал относится к классу порошковых или традиционных быстрорежущих сталей с теплостойкостью до 620–640 C, что обеспечивает сохранение режущих свойств при интенсивных режимах обработки.
Химический состав Р12Ф2К5М3 регламентируется ГОСТ 19265–73 и включает: вольфрам — 11,0–13,0 %, молибден — 2,8–3,4 %, кобальт — 4,7–5,5 %, ванадий — 1,8–2,4 %, хром — 3,8–4,6 %. Карбидная неоднородность полосы после проковки и отжига не превышает 3–4 баллов по шкале ГОСТ 19265, что критично для изготовления инструмента с тонкими режущими кромками.
Технологические параметры полосы Р12Ф2К5М3-Ш
Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 241–269 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и давлением при изготовлении заготовок. Шлифованная поверхность (Ra 1,25 мкм) исключает необходимость предварительной механической обработки по пластям и снижает риск образования поверхностных дефектов при последующей закалке.
Термическая обработка включает ступенчатую закалку от 1210–1240 C с подогревами до 850 C и 1050 C, отпуск — трёхкратный при 560–580 C с выдержкой по 1 часу. После полного цикла твёрдость достигает 65–67 HRC, красностойкость сохраняется при нагреве режущей кромки до 600–620 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примечание | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость в отожжённом состоянии | 241–269 HB | ГОСТ 9012 | Обеспечивает обрабатываемость | ГОСТ 19265–73 |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 65–67 HRC | ГОСТ 9013 | Трёхкратный отпуск 560–580 C | ГОСТ 19265–73 |
| Теплостойкость | 620–640 C | Измерение твёрдости после нагрева | Сохранение HRC 60 | Экспериментально |
| Карбидная неоднородность | 3–4 балла | Металлография | По шкале ГОСТ 19265 | ГОСТ 19265–73 |
| Шероховатость поверхности | Ra 1,25 мкм | Профилометр | Для полосы с шлифовкой «Ш» | ГОСТ 2789 |
Применение полосы Р12Ф2К5М3-Ш
Полоса Р12Ф2К5М3-Ш предназначена для изготовления режущего инструмента, работающего в условиях повышенных скоростей резания и ударных нагрузок. Основные области применения:
- протяжки и зенкеры для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей аустенитного класса;
- фрезы концевые и дисковые для черновой и получистовой обработки титановых сплавов;
- метчики и плашки для нарезания резьбы в высокопрочных сталях с пределом прочности до 1200 МПа;
- развёртки и шеверы для финишной обработки отверстий в агрегатах газотурбинных двигателей;
- ножи для холодной вырубки листового проката из коррозионно-стойких сталей;
- инструмент для зубонарезания — долбяки и червячные фрезы модуля 1–4 мм.
Наличие кобальта в составе повышает теплостойкость и сопротивление пластической деформации при нагреве режущей кромки, что позволяет применять полосу Р12Ф2К5М3-Ш на станках с ЧПУ при скоростях резания на 20–30 % выше, чем для стали Р6М5. Инструмент из этой стали эффективен при обработке на автоматических линиях и обрабатывающих центрах с интенсивным охлаждением СОЖ.
Полоса толщиной 3–20 мм и шириной 20–120 мм используется для раскроя на заготовки под последующую ковку, штамповку или механическую обработку. Шлифованная поверхность позволяет применять материал в качестве готовых пластин для сборного инструмента без дополнительной обработки по пластям.
Особенности выбора и контроля качества
При закупке полосы Р12Ф2К5М3-Ш следует контролировать сертификат качества с указанием плавки, результатов химического анализа и данных о карбидной неоднородности. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, рекомендуется выбирать полосы с карбидной неоднородностью не выше 2 баллов, что достигается дополнительной проковкой с уковом не менее 6–8.
Материал чувствителен к перегреву при закалке — превышение температуры 1250 C приводит к росту зерна и снижению прочности на изгиб. Оптимальный режим закалки подбирается с учётом сечения полосы и требуемого уровня вторичной твёрдости. Для тонких полос (до 6 мм) рекомендуется ускоренный нагрев в соляных ваннах с предварительным подогревом.
Вопросы и ответы
Чем отличается полоса Р12Ф2К5М3-Ш от стали Р6М5?
Р12Ф2К5М3 содержит кобальт (4,7–5,5 %) и повышенное количество ванадия, что обеспечивает теплостойкость до 640 C против 600 C у Р6М5. Инструмент из Р12Ф2К5М3 сохраняет режущие свойства при более высоких скоростях резания и при обработке жаропрочных сплавов.
Какая твёрдость достигается после полной термической обработки?
После закалки от 1210–1240 C и трёхкратного отпуска при 560–580 C твёрдость составляет 65–67 HRC. При этом сохраняется ударная вязкость, достаточная для работы инструмента с прерывистым резанием.
Для каких операций оптимально подходит полоса Р12Ф2К5М3-Ш?
Материал применяется для протяжек, фрез, метчиков и долбяков при обработке нержавеющих, жаропрочных и титановых сплавов. Эффективен при скоростях резания до 40–60 м/мин для труднообрабатываемых материалов.
Требуется ли механическая обработка шлифованной полосы?
Поверхность с Ra 1,25 мкм позволяет использовать полосу без фрезерования по пластям. Достаточно раскроя на заготовки и последующей термической обработки. Для сложных форм требуется дополнительная обработка по контуру.
