Стальная полоса Р18К5Ф2-Ш: быстрорежущий прокат для металлорежущего инструмента
Стальная полоса Р18К5Ф2-Ш — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из быстрорежущей вольфрамокобальтовой стали с повышенным содержанием ванадия. Марка относится к классу быстрорежущих инструментальных сталей, легированных вольфрамом (W), кобальтом (Co) и ванадием (V); индекс «Ш» обозначает, что металл произведён методом электрошлакового переплава (ЭШП), обеспечивающего пониженное содержание неметаллических включений и повышенную однородность структуры. Полоса поставляется в термообработанном (отожжённом) состоянии с нормированной твёрдостью и предназначена для последующего изготовления режущего инструмента методами механической обработки и заточки.
Химический состав и легирующая система
Легирующая база марки Р18К5Ф2-Ш построена на сочетании вольфрама, кобальта и ванадия, что определяет её теплостойкость и износостойкость. Кобальт повышает красностойкость и вторичную твёрдость после отпуска, ванадий формирует карбиды VC, увеличивающие сопротивление абразивному изнашиванию. ЭШП-переплав снижает ликвацию карбидной неоднородности, критичной для инструмента, работающего с ударными нагрузками.
- Вольфрам W — основа карбидной фазы, обеспечивает теплостойкость до 620–640 C
- Кобальт Co — повышает красностойкость и вторичную твёрдость
- Ванадий V — карбидообразующий элемент, повышает износостойкость
- Хром Cr — обеспечивает прокаливаемость и коррозионную стойкость в пределах инструментальных требований
- Углерод C — формирует карбидную составляющую и твёрдость после закалки
Механические и технологические свойства
После закалки и многократного отпуска полоса Р18К5Ф2-Ш достигает твёрдости 64–66 HRC при сохранении приемлемой вязкости разрушения. Теплостойкость (красностойкость) позволяет эксплуатировать инструмент при скоростях резания, характерных для обработки конструкционных и нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов и титана. В отожжённом состоянии твёрдость составляет 255–285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении фрез, метчиков, развёрток и резцов.
| Параметр | Значение | Состояние | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 64–66 HRC | закалка + отпуск | ГОСТ 9013 | по инструменту |
| Твёрдость | 255–285 HB | отожжённая | ГОСТ 9012 | поставка |
| Теплостойкость | 620–640 C | после отпуска | испытание на красностойкость | сохранение HRC |
| Ширина полосы | 10–100 мм | горячекатаная | ГОСТ 2590 | по заказу |
| Толщина | 4–40 мм | горячекатаная | ГОСТ 2590 | по заказу |
Области применения
Полоса Р18К5Ф2-Ш применяется в инструментальном производстве для изготовления режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания и в условиях прерывистого контакта. Из неё изготавливают:
- концевые и торцевые фрезы для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей
- метчики и развёртки для точных отверстий в легированных сталях
- резцы и отрезные инструменты для токарных станков с ЧПУ
- протяжки и долбяки для зубообрабатывающего оборудования
- свёрла повышенной стойкости для титановых и никелевых сплавов
- инструмент для холодновысадочных и штамповочных операций
Термообработка и режимы закалки
Закалка полосы Р18К5Ф2-Ш проводится при температуре 1210–1240 C с последующим трёхкратным отпуском при 540–570 C. Ступенчатый нагрев в соляных ваннах или вакуумных печах позволяет минимизировать обезуглероживание и сохранить карбидную сетку. Для инструмента с повышенными требованиями к вязкости применяют обработку холодом при –70…–80 C перед отпуском, что снижает количество остаточного аустенита.
Нормативная база и формы поставки
Прокат поставляется по ГОСТ 19265 (сортовой и фасонный прокат из быстрорежущей стали) и ГОСТ 5950 (прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали). Полоса может поставляться в виде мерных и немерных отрезков, а также в мотках для последующей резки. Контроль макро- и микроструктуры проводится по ГОСТ 5950 с оценкой карбидной неоднородности и балла ликвации.
Вопросы и ответы
Чем отличается марка Р18К5Ф2-Ш от Р18К5Ф2 без индекса «Ш»?
Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав, который снижает содержание неметаллических включений и повышает однородность карбидной фазы. Это увеличивает стойкость инструмента при ударных нагрузках и прерывистом резании.
Какая твёрдость достигается после полной термообработки?
После закалки при 1210–1240 C и трёхкратного отпуска при 540–570 C твёрдость составляет 64–66 HRC при сохранении теплостойкости до 620–640 C.
Для каких операций резания оптимальна эта сталь?
Марка эффективна при обработке жаропрочных, нержавеющих и титановых сплавов, а также при прерывистом резании и работе с ударными нагрузками на фрезерных и токарных станках с ЧПУ.
В каком состоянии поставляется полоса?
Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 255–285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении инструмента. Форма поставки — мерные и немерные отрезки, возможна поставка в мотках.
