Полоса быстрорежущая Р6М5К5 — инструментальный прокат с повышенной теплостойкостью
Полоса быстрорез Р6М5К5 — это горячекатаный или кованый сортовой прокат из быстрорежущей стали вольфрамомолибденового класса с добавлением кобальта. Материал относится к группе инструментальных сталей повышенной производительности и предназначен для изготовления металлорежущего инструмента, работающего в условиях интенсивного нагрева режущей кромки. Легирование кобальтом в количестве 4,6–5,2 % смещает температурный порог разупрочнения мартенсита, что обеспечивает сохранение твердости при нагреве до 620–640 C — это ключевое отличие от базовой стали Р6М5, работоспособной до 600 C.
Химический состав и структура
Сталь Р6М5К5 легирована по следующей схеме: углерод 0,86–0,94 %, вольфрам 5,5–6,5 %, молибден 4,7–5,5 %, ванадий 1,7–2,1 %, кобальт 4,6–5,2 %, хром 3,7–4,3 %. Карбидная неоднородность полосового проката контролируется по баллам 1–4 в зависимости от сечения. После полного цикла термической обработки — закалки от 1210–1230 C с подогревами и трехкратного отпуска при 550–570 C — материал приобретает твердость 64–66 HRC. Красностойкость стали позволяет эксплуатировать инструмент при скоростях резания на 20–30 % выше, чем у инструмента из Р6М5.
Механические свойства и технологичность
Полоса Р6М5К5 характеризуется пределом прочности при изгибе 3400–4200 МПа, ударной вязкостью 25–35 Дж/см и теплостойкостью до 640 C. Обрабатываемость давлением в горячем состоянии ограничена узким интервалом ковочных температур 1050–1150 C из-за склонности к карбидной ликвации. Шлифуемость материала ниже, чем у стали Р6М5, что обусловлено присутствием твердых карбидов ванадия и кобальта — при производстве инструмента требуется применение кругов на кубическом нитриде бора или электрокорунде с мягкой связкой.
Применение полосы Р6М5К5
Из полосы Р6М5К5 изготавливают инструмент, работающий на повышенных режимах резания, где температура в зоне контакта превышает возможности стандартных быстрорезов. Основные направления использования:
- протяжки и развертки для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей аустенитного класса;
- фрезы концевые, червячные и дисковые для прерывистого резания с ударными нагрузками;
- метчики и плашки для нарезания резьбы в высокопрочных сталях с пределом прочности до 1200 МПа;
- зенкеры и долбяки для шевингования зубчатых колес из легированных сталей;
- ножи для холодной вырубки листового проката толщиной до 3 мм из коррозионностойких сталей;
- инструмент для обработки титановых сплавов на станках с ЧПУ в авиастроении.
Сортамент и поставка
Полоса быстрорежущая Р6М5К5 поставляется в горячекатаном или кованном состоянии с обезуглероженным слоем не более 0,3 мм на сторону. Прокат подлежит контролю макроструктуры на отсутствие трещин, расслоений и флокенов. Поставка возможна в прутках мерной и немерной длины, а также в бухтах для малых сечений. Материал поставляется в термически обработанном состоянии — отожженном на твердость не более 255 HB — либо без термообработки по согласованию с заказчиком.
| Параметр | Значение для Р6М5К5 | Значение для Р6М5 | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Теплостойкость, C | 620–640 | 600 | Измерение твердости после нагрева | Кобальтовое упрочнение |
| Твердость после закалки, HRC | 64–66 | 63–65 | Роквелл | Трехкратный отпуск |
| Предел прочности при изгибе, МПа | 3400–4200 | 3000–3800 | Статический изгиб | Зависит от карбидной сетки |
| Температура закалки, C | 1210–1230 | 1200–1220 | Пирометрия | С подогревами |
| Ударная вязкость, Дж/см | 25–35 | 30–40 | Менаж | Снижение из-за Co |
Особенности заказа и входного контроля
При заказе полосы Р6М5К5 необходимо указывать сечение, длину, состояние поставки и группу контроля карбидной неоднородности. Для инструментального производства рекомендуется входной контроль на отсутствие обезуглероженного слоя методом металлографического анализа и проверку твердости в отожженном состоянии. Полоса сечением до 40 40 мм может поставляться в мотках для последующей правки и резки на мерные заготовки. Хранение материала должно исключать контакт с влагой во избежание коррозионных поражений поверхности.
Вопросы и ответы
Чем полоса Р6М5К5 отличается от полосы Р6М5?
Основное отличие — наличие 4,6–5,2 % кобальта, который повышает теплостойкость с 600 до 620–640 C. Это позволяет увеличить скорость резания на 20–30 % при обработке жаропрочных и нержавеющих сталей, однако снижает ударную вязкость и усложняет шлифование.
Какая термическая обработка требуется для полосы Р6М5К5?
Материал закаливают от 1210–1230 C с предварительными подогревами до 850 и 1050 C, затем проводят трехкратный отпуск при 550–570 C с выдержкой по 1 часу. Твердость после полного цикла — 64–66 HRC.
Для какого инструмента оптимально использовать полосу Р6М5К5?
Полоса применяется для протяжек, фрез, метчиков, разверток и долбяков, работающих при температуре резания свыше 600 C. Инструмент эффективен при обработке титановых сплавов, жаропрочных сталей и материалов с пределом прочности до 1200 МПа.
В каком состоянии поставляется полоса Р6М5К5?
Стандартная поставка — в отожженном состоянии с твердостью не более 255 HB. Возможна поставка без термообработки или с предварительной обдиркой поверхности по согласованию с заказчиком. Контроль карбидной неоднородности — по баллам 1–4.
