Стальная полоса Р12Ф2К5М3: быстрорежущий инструментальный прокат
Стальная полоса Р12Ф2К5М3 — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали повышенной теплостойкости. Марка относится к группе высоколегированных инструментальных сталей с содержанием вольфрама 11,5–12,5 %, кобальта 4,5–5,5 %, молибдена 2,5–3,5 % и ванадия 1,8–2,4 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает красностойкость до 630–650 C и позволяет эксплуатировать режущий инструмент при скоростях резания, недостижимых для углеродистых и низколегированных штамповых сталей.
Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 255–285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении заготовок. После закалки с 1210–1230 C в масле или расплаве солей и трёхкратного отпуска при 540–560 C твёрдость достигает 64–66 HRC. Прокат выпускается по ГОСТ 19265-73 (сортамент) и ГОСТ 5952-78 (технические условия на быстрорежущую сталь), а также по ведомственным ТУ с расширенным допуском по обезлероженному слою.
Сортамент и геометрические параметры
- Толщина полосы — 2–40 мм, предельные отклонения по ГОСТ 2590 для повышенной точности.
- Ширина сечения — 12–200 мм, кромки обрезные или необрезные в зависимости от способа прокатки.
- Длина прутков — 1–4 м мерная, немерная 0,5–6 м, допускается кратность под механическую резку.
- Кривизна — не более 0,5 % длины на 1 м для полос толщиной свыше 10 мм.
- Обезлероженный слой — не более 1,5 % толщины на сторону для проката категории качества А.
Структура и термообработка
В состоянии поставки структура — сорбитообразный перлит с равномерно распределёнными карбидами М6С и МС. Карбидная неоднородность нормируется по шкале ГОСТ 5952-78 и не должна превышать 3 балла для ответственного инструмента. Нагрев под закалку ведут ступенчато: предварительный подогрев 800–850 C, затем нагрев до аустенитизации 1210–1230 C в соляной ванне. Для полос сечением свыше 25 мм применяют изотермическую выдержку для выравнивания температуры по сечению.
Отпуск проводят при 540–560 C с выдержкой 1 ч на каждые 25 мм сечения, минимум трёхкратный, что обеспечивает превращение остаточного аустенита и вторичное твердение за счёт выделения дисперсных карбидов. Полоса Р12Ф2К5М3 сохраняет твёрдость 63 HRC после нагрева до 620 C в течение 4 ч, что критично для непрерывного резания на станках с ЧПУ.
| Параметр | Значение | Условие контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 255–285 HB | Отожжённое состояние | ГОСТ 5952-78 | Замер по середине ширины |
| Твёрдость после закалки | 64–66 HRC | 1210–1230 C, масло | ГОСТ 5952-78 | Трёхкратный отпуск |
| Красностойкость | 630–650 C | Сохранение 60 HRC | ТУ изготовителя | 4 ч выдержки |
| Карбидная неоднородность | 3 балла | Микрошлиф, 100 | ГОСТ 5952-78 | Для категории А |
| Обезлероженный слой | 1,5 % | На сторону | ГОСТ 5952-78 | Категория качества А |
Области применения
Полоса Р12Ф2К5М3 идёт на изготовление режущего инструмента, работающего с ударными нагрузками и прерывистыми поверхностями: червячных фрез для зубодолбёжных станков, дисковых и отрезных фрез, метчиков, развёрток, протяжек. В инструментальном производстве из полосы фрезеруют заготовки под последующую закалку и шлифование, что снижает отход дорогостоящей стали по сравнению с поковками.
- Металлообработка — червячные и модульные фрезы, работающие на станках 5А342, 5К32.
- Инструментальные цеха — отрезные резцы для токарных автоматов продольного точения.
- Штамповка — пуансоны холодной вырубки тонколистовой стали.
- Деревообработка — ножевые валы фуговальных станков при обработке твёрдых пород.
- Ремонтное производство — восстановление изношенного инструмента методом перешлифовки.
Технологические особенности обработки
Механическая обработка отожжённой полосы ведётся твердосплавным инструментом на скоростях 40–60 м/мин с обязательным охлаждением. Шлифование после закалки выполняют кругами из эльбора или зелёного карбида кремния с обильной подачей СОЖ, так как сталь склонна к прижогам из-за низкой теплопроводности. Сварка полосы Р12Ф2К5М3 затруднена — требуется подогрев до 400–450 C и последующая термообработка стыка, поэтому соединение применяют только для неответственных элементов.
Вопросы и ответы
Чем полоса Р12Ф2К5М3 отличается от Р6М5?
Повышенным содержанием вольфрама, кобальта и ванадия. Красностойкость выше на 30–50 C, износостойкость при резании труднообрабатываемых сталей выше в 1,5–2 раза, но стоимость проката и сложность шлифования возрастают.
Какая твёрдость достигается после стандартной закалки?
64–66 HRC при закалке с 1210–1230 C и трёхкратном отпуске при 540–560 C. Однократный отпуск не обеспечивает полного превращения остаточного аустенита.
Поставляется ли полоса с нормированной карбидной неоднородностью?
Да, для категории качества А карбидная неоднородность не превышает 3 балла по ГОСТ 5952-78, что подтверждается сертификатом металлопроката.
Можно ли использовать полосу без дополнительной термообработки?
Нет. В состоянии поставки твёрдость 255–285 HB недостаточна для резания. Полоса требует закалки и отпуска под конкретный инструмент.
