Стальная полоса Р6М5К5 — быстрорежущая сталь для металлорежущего инструмента
Стальная полоса Р6М5К5 — это сортовой прокат прямоугольного сечения из быстрорежущей стали с добавлением кобальта, предназначенный для изготовления режущего инструмента, работающего в условиях повышенных температур нагрева режущей кромки. Материал относится к группе кобальтовых быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости и красностойкости, что обеспечивает его работоспособность при температурах до 620–650 C.
Химический состав и структура
Полоса Р6М5К5 производится из стали, легированной вольфрамом (5,5–6,5 %), молибденом (4,8–5,3 %), ванадием (1,7–2,1 %) и кобальтом (4,8–5,3 %). Содержание углерода находится в пределах 0,85–0,95 %. Кобальт повышает теплостойкость и твёрдость после отпуска, а также увеличивает сопротивление деформации при нагреве режущей кромки. Карбидная неоднородность контролируется по ГОСТ 19265–73 и не должна превышать 3 баллов для полос толщиной до 40 мм.
Механические свойства после термической обработки
Инструмент из полосы Р6М5К5 подвергается ступенчатой закалке с нагревом до 1210–1240 C с последующим трёхкратным отпуском при 560–580 C. После полного цикла термообработки материал демонстрирует следующие характеристики:
- твёрдость после закалки и отпуска — 64–66 HRC;
- предел прочности при изгибе — 3400–3800 МПа;
- ударная вязкость — 25–35 Дж/см;
- теплостойкость (сохранение твёрдости не менее 58 HRC) — до 620 C;
- красностойкость — до 650 C.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса Р6М5К5 поставляется в горячекатаном или кованом состоянии с последующей обработкой поверхности. Толщина полосы варьируется от 3 до 60 мм, ширина — от 20 до 200 мм. Допуски на размеры регламентируются ГОСТ 103–2006. Поверхность полосы не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы отдельные следы зачистки глубиной не более половины предельного отклонения.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HB | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 3–8 | 20–80 | Горячекатаная | 255 | Дисковые фрезы, отрезные резцы |
| 10–20 | 40–120 | Горячекатаная | 255 | Протяжки, зенкеры, развёртки |
| 25–40 | 80–160 | Кованая | 241 | Фасонные резцы, червячные фрезы |
| 45–60 | 120–200 | Кованая | 241 | Корпусные заготовки сборного инструмента |
Применение в промышленности
Полоса Р6М5К5 используется преимущественно для изготовления металлорежущего инструмента, эксплуатируемого на высоких скоростях резания и при прерывистом резании. Кобальтовое легирование обеспечивает преимущество перед сталью Р6М5 при обработке труднообрабатываемых материалов — нержавеющих сталей аустенитного класса, жаропрочных сплавов на никелевой основе, титановых сплавов.
Основные категории инструмента, производимого из полосы Р6М5К5:
- концевые и дисковые фрезы для фрезерных станков с ЧПУ;
- протяжки для внутреннего и наружного протягивания;
- зенкеры и развёртки для финишной обработки отверстий;
- фасонные резцы для токарно-револьверных автоматов;
- червячные модульные фрезы для зубофрезерных станков;
- долбяки и шеверы для зубообрабатывающего оборудования.
Особенности обработки и эксплуатации
Полоса Р6М5К5 в отожжённом состоянии имеет твёрдость не более 255 HB и хорошо поддаётся механической обработке — фрезерованию, сверлению и шлифованию. При изготовлении инструмента необходимо учитывать повышенную склонность к обезуглероживанию при нагреве под закалку, поэтому рекомендуется применять защитные атмосферы или солевые ванны. Шлифование закалённого инструмента выполняется кругами на эльборовой связке для исключения прижогов и микротрещин.
В процессе эксплуатации инструмент из Р6М5К5 демонстрирует устойчивость к разупрочнению при циклических тепловых нагрузках, что особенно важно для операций с охлаждением эмульсией или маслом. Оптимальная область применения — чистовые и получистовые операции при скорости резания на 15–25 % выше, чем для инструмента из стали Р6М5 без кобальта.
Вопросы и ответы
Чем полоса Р6М5К5 отличается от полосы Р6М5?
Наличие 4,8–5,3 % кобальта повышает теплостойкость стали на 40–60 C и увеличивает допустимую скорость резания. Инструмент из Р6М5К5 сохраняет твёрдость 58 HRC при нагреве до 620 C, тогда как Р6М5 разупрочняется при 600 C.
Какая твёрдость достигается после термической обработки?
После закалки с 1210–1240 C и трёхкратного отпуска при 560–580 C твёрдость составляет 64–66 HRC. Точное значение зависит от сечения полосы и режимов нагрева.
В каком состоянии поставляется полоса Р6М5К5?
Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB для горячекатаного проката и не более 241 HB для кованого. Поверхность очищена от окалины, допускаются следы зачистки в пределах допусков.
Для обработки каких материалов предназначен инструмент из Р6М5К5?
Инструмент эффективен при резании нержавеющих сталей, жаропрочных никелевых сплавов, титановых сплавов и высокопрочных легированных сталей. Материал также применяется для обработки обычных конструкционных сталей на повышенных режимах.
