Полоса быстрорез Р12М3К10Ф3МП в Минске

Полоса быстрорез Р12М3К10Ф3МП: высоколегированный инструментальный прокат

Полоса из быстрорежущей стали Р12М3К10Ф3МП — это горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из порошковой быстрорежущей стали повышенной теплостойкости. Марка относится к классу вольфрамомолибденовых быстрорезов с кобальтом и ванадием, легированных ниобием. Обозначение расшифровывается как: 12 % вольфрама, 3 % молибдена, 10 % кобальта, 3 % ванадия, а также добавки ниобия и азота. Такая композиция обеспечивает красностойкость до 640–660 C и твёрдость после закалки 67–70 HRC, что существенно превышает показатели базовой стали Р6М5.

Порошковая технология получения (газовое распыление расплава с последующим горячим изостатическим прессованием) устраняет ликвационную неоднородность карбидной фазы, характерную для литых быстрорезов. В структуре полосы Р12М3К10Ф3МП карбиды распределены равномерно, их размер не превышает 3–5 мкм, что повышает сопротивление хрупкому разрушению и улучшает шлифуемость. Именно поэтому прокат востребован для изготовления режущего инструмента, работающего с ударными нагрузками и прерывистыми резами.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса поставляется в термообработанном (отожжённом) состоянии с твёрдостью 255–285 HB, обеспечивающей обрабатываемость резанием и штамповкой. Стандартные размеры проката регламентируются ГОСТ 103, ГОСТ 4405 и ТУ производителей порошковых сталей. Типовые позиции:

• толщина 4–60 мм, ширина 20–200 мм, длина 2000–6000 мм;
• предельные отклонения по толщине — от –0,3 до +0,5 мм в зависимости от класса точности;
• кривизна на 1 м длины — не более 3 мм для мерной длины;
• косина реза — не более 5 мм при ширине до 100 мм;
• обезуглероженный слой — не более 1,5 % от толщины на сторону.

Поставка возможна в виде мерных полос, кратных заготовок или шлифованного проката с шероховатостью Ra 1,6 мкм. Для инструментальных цехов важна стабильность размеров после закалки: порошковая сталь Р12М3К10Ф3МП даёт минимальные деформации коробления — изменение линейных размеров не превышает 0,15 % при закалке в масле или соляной ванне.

Химический состав и структура

Массовые доли основных элементов в стали Р12М3К10Ф3МП:

• углерод — 1,15–1,30 %;
• вольфрам — 11,5–12,5 %;
• молибден — 2,5–3,5 %;
• кобальт — 9,5–10,5 %;
• ванадий — 2,8–3,3 %;
• ниобий — 0,5–1,0 %; азот — до 0,08 %.

Кобальт повышает температуру отпуска и теплостойкость, ванадий и ниобий формируют твёрдые карбиды MC и M(C,N), препятствующие росту зерна при нагреве под закалку. После закалки от 1180–1210 C и трёхкратного отпуска при 540–560 C структура представляет собой мартенсит с равномерно распределёнными карбидами M6C, MC и M23C6. Остаточный аустенит не превышает 3–5 %.

Технологические и эксплуатационные свойства

Полоса Р12М3К10Ф3МП применяется для изготовления:

• червячных и дисковых фрез для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе;
• метчиков и развёрток для нержавеющих сталей аустенитного класса;
• протяжек и долбяков, работающих на прерывистых режимах резания;
• режущих элементов гильотинных ножниц в линиях продольной резки электротехнической стали;
• пуансонов и матриц вырубных штампов для высокопрочных листовых материалов.

В условиях автоматизированных обрабатывающих центров с ЧПУ инструмент из этой стали выдерживает скорости резания до 60–80 м/мин при обработке титановых сплавов ВТ6 и до 40–50 м/мин при фрезеровании сплавов на основе никеля. Стойкость между переточками в 2,5–3 раза превышает аналогичный показатель для Р6М5К5 в сопоставимых режимах.

Термообработка и механическая обработка

Закалку полосы проводят в вакуумных печах, соляных ваннах или защитной атмосфере. Нагрев ступенчатый: 800–850 C (подогрев), затем 1180–1210 C (аустенитизация). Охлаждение — в масле, расплаве солей или газом под давлением. Отпуск трёхкратный при 540–560 C с выдержкой 1 ч на каждые 25 мм сечения. Шлифование выполняют кругами из эльбора или карбида кремния на керамической связке; из-за высокой твёрдости карбидной фазы применяют обильное охлаждение СОЖ с давлением не менее 1,5 МПа.

Вопросы и ответы