Стальной квадрат Р18 в Минске


Стальной квадрат Р18: инструментальная быстрорежущая сталь для режущего инструмента

Стальной квадрат Р18 — сортовой прокат из вольфрамовой быстрорежущей стали, поставляемый в виде прутков квадратного сечения с размером стороны от 8 до 100 мм. Материал сохраняет режущую способность при нагреве до 600–620 C, что обеспечивает работу инструмента на скоростях резания, недостижимых для углеродистых и легированных инструментальных сталей. Прокат выпускается по ГОСТ 19265-73 (химический состав и свойства) и ГОСТ 2591-2006 (сортамент), в состоянии поставки — горячекатаный, кованый или калиброванный, с термообработкой на отожжённую структуру с твёрдостью 207–255 HB, обеспечивающей обрабатываемость резанием при изготовлении инструмента.

Химический состав и структура

Сталь Р18 содержит 17,0–18,5 % вольфрама, 3,8–4,4 % хрома, 1,0–1,4 % ванадия, 0,7–0,8 % углерода; кремний и марганец — в пределах 0,2–0,4 %. Вольфрам в сочетании с углеродом образует карбиды типа Me6C и MeC, обеспечивающие вторичную твёрдость после закалки и трёхкратного отпуска при 560 C — 63–65 HRC. Карбидная неоднородность по ГОСТ 19265-73 нормируется по баллам 1–4 в зависимости от размера сечения: для квадрата 20 20 мм допускается не выше 3 балла, для 60 60 мм — не выше 4 балла. Структура отожжённого проката — сорбитообразный перлит с включениями карбидов.

Сортамент и предельные отклонения

Квадрат Р18 поставляется со стороной 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 36, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 мм. Для размеров до 30 мм предельные отклонения составляют +0,2/–0,5 мм (обычная точность) или 0,3 мм (повышенная точность). Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного проката и 0,3 % — для калиброванного. Калиброванный квадрат Р18 обрабатывается со снятием обезуглероженного слоя, глубина которого после горячей прокатки достигает 1,5–2,5 % от стороны сечения.

Термообработка и механические свойства

Закалка инструмента из квадрата Р18 выполняется ступенчато: нагрев до 1210–1240 C в соляных ваннах, охлаждение в масле или расплаве солей при 500–550 C, затем трёхкратный отпуск при 550–570 C по 1 ч. Твёрдость после термообработки — 63–65 HRC, красностойкость — 620 C. Предел прочности при изгибе закалённой стали достигает 3200–3800 МПа, ударная вязкость — 25–40 Дж/см. Отожжённый прокат имеет предел прочности 750–900 МПа и относительное удлинение 12–18 %.

Размер стороны, ммТвёрдость отожжённого проката, HBКарбидная неоднородность, баллГлубина обезуглероженного слоя, ммКривизна, % длины
12207–2551–20,15–0,250,3
25207–2552–30,30–0,500,4
40207–25530,50–0,800,5
60207–2553–40,80–1,200,5
80207–25541,20–1,800,5

Области применения

Квадрат Р18 служит заготовкой для осевого и концевого режущего инструмента, работающего с нагревом кромки:

  • Свёрла спиральные диаметром до 30 мм для обработки конструкционных и нержавеющих сталей на станках с ЧПУ.
  • Метчики, развёртки, зенкеры для резьбонарезных и отделочных операций на агрегатных станках.
  • Фрезы дисковые, шпоночные и концевые для фрезерных центров с частотой вращения шпинделя до 8000 об/мин.
  • Резцы токарные для чернового и получистового точения на станках токарной группы.
  • Протяжки и долбяки для зубообрабатывающего оборудования.
  • Пилы дисковые для отрезных станков по металлу.

Обрабатываемость и режимы резания

Отожжённый квадрат Р18 обрабатывается твердосплавным инструментом на скоростях 25–40 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об. Шлифование закалённой стали выполняется кругами из эльбора или зелёного карбида кремния. При заточке инструмента применяется обильное охлаждение для предотвращения прижогов, снижающих красностойкость поверхностного слоя.

Вопросы и ответы

Чем квадрат Р18 отличается от Р6М5?

Р18 содержит 17–18,5 % вольфрама против 5,5–6,5 % у Р6М5, что даёт более высокую красностойкость — 620 C против 600 C — и лучшую износостойкость при обработке труднообрабатываемых сталей, но уступает Р6М5 по ударной вязкости и склонности к карбидной неоднородности в крупных сечениях.

Какой размер квадрата Р18 выбрать для сверла диаметром 20 мм?

Для сверла диаметром 20 мм с коническим хвостовиком применяется заготовка 20 20 мм или 22 22 мм с учётом припуска на механическую обработку и шлифование. Для сверла с цилиндрическим хвостовиком достаточно квадрата 18 18 мм.

При какой температуре отпуска достигается максимальная вторичная твёрдость?

Максимум вторичной твёрдости 63–65 HRC достигается после трёхкратного отпуска при 550–570 C. Отпуск при более низких температурах не обеспечивает полноту превращений остаточного аустенита, при более высоких — снижает твёрдость.

Допускается ли сварка квадрата Р18?

Сварка быстрорежущей стали Р18 затруднена из-за склонности к образованию хрупких закалочных структур в зоне термического влияния. При необходимости соединения применяют стыковую сварку с последующей местной термообработкой, однако для ответственного режущего инструмента сварные соединения не рекомендуются.