Полоса быстрорежущая Р9: характеристики, термообработка и применение
Полоса быстрорежущая Р9 — это сортовой прокат из инструментальной быстрорежущей стали вольфрамового класса, поставляемый в виде полос прямоугольного сечения с нормированной шириной и толщиной. Сталь Р9 (аналог по DIN — HS2-9-2, по ASTM — тип T9) содержит 8,5–9,5 % вольфрама, 3,8–4,4 % хрома, 1,8–2,2 % ванадия, 0,85–0,95 % углерода и до 0,5 % молибдена. Такая композиция обеспечивает красностойкость до 600–620 C, что позволяет эксплуатировать режущий инструмент при скоростях резания 25–40 м/мин без потери твёрдости кромки.
Полоса Р9 выпускается в горячекатаном, кованом или шлифованном состоянии с обезуглероженным слоем, удаляемым при механической обработке. Типовые размеры: толщина 4–40 мм, ширина 12–100 мм, длина 1–6 м. Твёрдость в состоянии поставки — не более 255 HB (отожжённая), после закалки и трёхкратного отпуска — 63–65 HRC.
Сортамент и нормативные параметры
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HB | Обезуглероженный слой, мм |
|---|---|---|---|---|
| 4–8 | 12–40 | шлифованная | 255 | 0,3 |
| 10–16 | 20–60 | горячекатаная | 255 | 0,5 |
| 20–30 | 40–80 | кованая | 255 | 0,8 |
| 32–40 | 60–100 | горячекатаная | 255 | 1,0 |
Термообработка полосы Р9
Режим термической обработки определяет эксплуатационные свойства инструмента из полосы Р9. Закалку проводят в две ступени: нагрев до 800–820 C с выдержкой, затем до 1210–1230 C в соляной ванне или защитной атмосфере. Охлаждение — в масле или расплаве солей при 500–550 C. Трёхкратный отпуск при 550–570 C по 1 ч обеспечивает дисперсионное твердение карбидов вольфрама и ванадия, повышая теплостойкость.
- Отжиг: 840–860 C, медленное охлаждение 20–30 C/ч до 500 C, твёрдость 207–255 HB.
- Закалка: 1210–1230 C, охлаждение в масле, твёрдость 63–65 HRC.
- Отпуск: 550–570 C, трёхкратный, твёрдость сохраняется на уровне 63–65 HRC.
- Красностойкость: 600–620 C без снижения режущих свойств.
- Азотирование: 520–540 C, повышает износостойкость поверхностного слоя.
Области применения
Полоса Р9 используется для изготовления режущего и штампового инструмента, работающего с ударными нагрузками и нагревом кромки. Из неё производят:
- резцы, фрезы, сверла, метчики для обработки конструкционных и легированных сталей;
- протяжки и развёртки для отверстий высокой точности;
- штампы холодной деформации, пуансоны, матрицы вырубных штампов;
- ножницы для резки листа на прокатных станах и в заготовительных цехах;
- инструмент деревообрабатывающих станков — фрезы, ножи, строгальные головки.
В металлообработке полоса Р9 применяется на токарных, фрезерных, сверлильных и шлифовальных станках, в автоматических линиях и обрабатывающих центрах с ЧПУ. В штамповом производстве — на кривошипных и гидравлических прессах, в вырубных и гибочных штампах. Инструмент из Р9 работоспособен при прерывистом резании и переменных нагрузках, характерных для черновой обработки поковок и отливок.
Технологические особенности
Полоса Р9 склонна к карбидной неоднородности, поэтому при ковке и прокатке требуется соблюдение температурных интервалов: начало деформации — 1150–1180 C, окончание — не ниже 900 C. Шлифование после закалки проводят с обильным охлаждением во избежание прижогов и трещин. Сварка полосы Р9 затруднена из-за высокой склонности к образованию хрупких закалочных структур; при необходимости соединения применяют пайку твёрдыми припоями или механическое крепление.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у полосы Р9 после закалки?
После закалки при 1210–1230 C и трёхкратного отпуска при 550–570 C твёрдость составляет 63–65 HRC.
Чем полоса Р9 отличается от Р6М5?
Р9 содержит больше вольфрама (8,5–9,5 %) и меньше молибдена, что повышает красностойкость до 600–620 C, но снижает технологичность при шлифовании по сравнению с Р6М5.
Для каких операций не рекомендуется инструмент из Р9?
Из-за пониженной теплостойкости по сравнению с кобальтовыми быстрорезами Р9 не применяют для высокоскоростного резания жаропрочных и титановых сплавов при скоростях выше 40 м/мин.
Какой обезуглероженный слой допускается на полосе Р9?
Для шлифованной полосы — не более 0,3 мм, для горячекатаной — до 1,0 мм в зависимости от толщины; слой удаляется при заточке инструмента.
