Быстрорежущая сталь Р18

Плюсы

• Высокое качество. Изделия из этой стали почти заведомо будут без дефектов, за счет качества изготовления сырья. Поэтому при покупке быстрореза из Р18 можно не волноваться.
• Высокая твердость очень важна для любого режущего инструмента. А марка Р18 имеет твердость по шкале Роквелла от 65 до 64. Для ножа такая твердость считается очень высокой, что причисляет такой клинок к классу быстрорезов. Его очень редко придется точить, ведь об обычные материалы он не затупляется – дерево им можно резать почти беспрепятственно.
• Хорошая упругость и ударная вязкость за счет добавок. Обычно твердый металл оказывается и хрупким – его несложно сломать при боковых нагрузках на инструмент. Но данный сплав, как правило, будет гнуться, но не ломаться, ведь некоторые примеси, особенно марганец и никель, делают его более гибким, пластичным. Углерод и кремний добавляют не только прочность, но и защищают от излома. Поэтому из Р18 выполняют пилы, фрезы, которые прекрасно работают.
• Клинок из Р18 обладает хорошими способностями к резке, долго не тупится, хорошо держит кромку. Здесь помогает примесь кобальта, который и отвечает за рез. Он помогает клинку держать кромку, а также позволяет заточить лезвие до бритвенной остроты, которую он будет удерживать даже при тяжелой работе.
• Таким ножом можно будет резать изделия из более мягкого материала. Этот сплав традиционно используется для инструментов, которыми работают по металлу.
• В целом этот вид стали можно считать почти идеально сбалансированным – он выделяется твердостью, достаточно прочен, долго сохраняет режущие способности. Пользователи отмечают, что из всех быстрорежущих сталей Р18 является одной из лучших. Сочетание всех этих свойств делает его идеальным кандидатом для ножевой стали высшего качества.

Сталь Р18: ГОСТ, характеристики, ковка и аналоги

Наверное, каждый человек, даже самый далекий от промышленности, хоть краем уха слышал о выдающихся свойствах быстрорежущей стали Р18. По слухам, это сверхпрочный сплав, способный разрезать, просверлить или иным образом обработать сталь любой другой марки. Помимо прочностных характеристик, быстрорежущая 18-я сталь высоко ценится у кузнецов, производителей хозяйственно-бытовых ножей и холодного оружия. Заслужила ли сталь Р18 такое к себе отношение или все, что мы о ней знаем – это лишь преувеличение, то есть, так сказать, народный миф? В статье будет дан ответ на этот вопрос.

Для начала следует обратиться к имеющейся технической документации. В данном случае ею выступит ГОСТ под номером 19265-73. В нем же нас интересует в первую очередь перечень всех легирующих элементов, содержащихся в сплаве, и их массовая доля, естественно, в процентах.

Сталь Р18 имеет следующий химический состав.

• Углерод, придающий ей твердость и прочность – от 0,7 до 0,8 процента.
• Марганец и кремний, повышающие износостойкость и прочность стали без уменьшения ударной вязкости – от 0,2 до 0,5 процента.
• Хром, повышающий коррозионную стойкость и общую прочность, содержится в количестве 3,8–4,4 процента от общей массы.
• Вольфрам – главный легирующий компонент для любой быстрорежущей стали, повышающий прочность, режущие свойства и жаростойкость. В сплаве содержится в количестве от 17 до 18,5 процента.
• Ванадий, повышающий прочностные характеристики стали, в составе содержится от 1–1,4 процента.
• Добавка кобальта в размере 0,5 процента от общей массы тоже положительно сказывается на режущих свойствах и прочности сплава.
• Помимо прочего, в состав стали добавляется один процент молибдена, что помогает ей стать еще тверже и при этом увеличить свои жаростойкость и режущие свойства.
• Никель в количестве 0,6 процента в лигатурном составе присутствует дабы сбалансировать сталь, придав ей пластичности и упругости, а также увеличить прокаливаемость.

Однако даже в столь насыщенной легирующими элементами стали не обошлось без «вредителей» в виде незначительных примесей меди – 0,25 процента, фосфора и серы – по 0,3 процента.

Р18

В Р18 содержится большое количество веществ, которое улучшают свойства стали. Главное из них – вольфрам. Буква Р в марке означает, что она содержит вольфрам, а число 18 показывает процент вольфрама. Кроме вольфрама в Р18 содержится много других веществ: 0.8 % углерода, который придает высокую твердость, 0.4% марганца и кремния, которые улучшают вязкость, 4% хрома, который замедляет ржавление, 1.2 % ванадия, отвечающего за общую прочность и 0.5 % кобальта, за счет которого обеспечиваются режущие свойства. Содержание железа в этой стали – 73%, что не очень много.

Так как этот вид стали зачастую применяется для инструментов, туда добавляют молибден для жаростойкости и никель для пластичности.

Металл закаляют до трех раз – после второй закалки при температуре 400 градусов она становится прочнее, а после финишной третьей – особо твердой.

Все эти свойства относят Р18 к быстрорежущим – инструментом из этой стали можно работать до 4 раз быстрее, чем простым. Рассмотрим теперь плюсы и минусы этого сплава для изготовления клинков ножей.

Характеристики и применение

Говоря о стали р18, характеристиках и применении, нужно отметить, что изготовленные из нее инструменты после термической обработки обладают твердостью HRC 62…65 единиц и высокой прочностью. Этого вполне достаточно для обработки конструкционных сталей обыкновенного качества. Длительная красностойкость без потери прочности позволяет производить длительную обработку деталей.

Но большим недостатком сплава считается карбидная неоднородность. Особенно это заметно в заготовках большого диаметра. В крупном инструменте данный недостаток проявляет себя снижением стойкости и выкрашиванием режущих элементов.

Проблему решают увеличением избыточного количества карбидной фазы. Термообработка делает внутреннюю структуру стали мелкозернистой.

Свойства материала

У стали р18 есть следующие физические свойства

Параметр	Единица измерения
Плотность,	8800 кг/см3
Модуль упругости, Е	220 ГПа
Модуль сдвига при кручении, G	83 ГПа
Теплопроводность	28 Вт/(м·градус)

Удельное электрическое сопротивление зависит от температуры нагрева металла

Удельное электрическое сопротивление
Температура, град	Количество
20	420
100	470
200	545
300	630
400	720
500	815
600	920
700	1035
800	1150
900	1175

Механические свойства выделяют от завода производителя и после термообработки

От завода-производителя

Предел прочности при растяжении, Ϭ В	830 МПа
Максимум текучести, Ϭ Т	450 МПа
Линейное удлинение, δ 5	13%
Предел сужения, ψ	22%
Предел прочности при сжатии, Ϭ СЖ	1050 МПа
Твердость, НВ	227
Ударная вязкость, KCU	100 кДж/м2

После термообработки

Параметр	Значение, МПа
Ϭ В	2150
Ϭ Т	2480
Ϭ СЖ0,2	3060
Ϭ СЖ	3820
Ϭ ИЗГ	3000
Тк	1880

Теплостойкость (красностойкость). При температуре 610 °C твердость составляет HRC 59 на протяжении 4 часов.

Технологические свойства

Температурный режим ковки	900 °C — 1200°С
Охлаждение после ковки	750 °C — 800 °C, колодец
Свариваемость	Хорошая, без ограничений
Обработка резанием	НВ до 228, К v = 0.3−0.6
Обработка шлифованием	Повышенная
Флокеночувствительность	Отрицательная

Термическая обработка Р18

Как ранее было отмечено, для существенного повышения эксплуатационных характеристик материала проводится термическая обработка. Особенности химического состава определяют какие режимы при этом используются.

Быстрорежущая сталь Р18 улучшается следующим образом:

1. При закалке заготовка нагревается до температуры 1300 градусов Цельсия. это связано с тем, что кобальт существенно повышает температуру перестроения структуры. Для того чтобы исключить вероятность появления структурных трещин проводится ступенчатый нагрев. Продолжительность выдержки зависит от толщины заготовки и ее линейных размеров. Охлаждение заготовки проводится на открытом воздухе в случае больших размеров. Вода в качестве охлаждающей среды практически не применяется, так как неравномерность охлаждения приводит к появлению поверхностных и структурных дефектов. В последнее время для охлаждения применяется масло, которое обеспечивает равномерность охлаждения.
2. Получить мелкозернистую структуру можно путем проведения отпуска при температуре 560 градусов Цельсия. Охлаждение в данном случае проводится на открытом воздухе.

После термообработки нужно рассмотреть возможность улучшения эксплуатационных характеристик сплава. Для этого изменяется химический состав при проведении следующих процедур:

1. Сульфидирование.
2. Азотирование.
3. Цианирование.
4. Пропаривание.

Подобное улучшение проводится также после заточки и шлифовки режущего инструмента или другого изделия. За счет этого поверхностному слою предается большая прочность. Для нагрева заготовки и внесения химических веществ может применяться специальное оборудование. Стоит учитывать, что высокая температура нагрева не позволяет выполнять обработку в домашних условиях.

Расшифровка маркировки данного сплава

Расшифровка маркировки стали Р6М5 следующая:

• Буква «Р» означает быстрорежущая или рапидная сталь, так как для маркировки бралось сокращение от английского слова «rapid» (на русском читается как рапид), которое в переводе означает «быстрый». А число, которое стоит за этой буквой обозначает процентное соотношение вольфрама в этом сплаве. В данном случае оно равняется 6 %, с небольшими отклонениями.
• Буква «М» показывает на то, что в составе этого сплава присутствует молибден. А число, которое стоит за буквой, также показывает количество его нахождения в сплаве этого металла в процентах.

Пример расшифровки маркировки

Если к этой стали больше не прибавляется никаких дополнительных элементов, то на этом обозначение ее заканчивается. Если же, к сплаву добавлен кобальт, то обозначаться она уже будет, Р6М5К5. Маркировка «Ф» — ванадий, «Т» — титан и другие добавочные элементы.

По ГОСТу сталь Р6М5 делится на следующие изделия, который принадлежит одному из межгосударственных стандартов. В нем описаны все технические требования, относящиеся к этой марке. Хоть и металлопрокат в последнее время переходит уже на твердые сплавы, эта марка все еще удерживает свои лидирующие позиции в спросе на рынке.

Ниже перечислены некоторые изделия из сплава этих металлов и соответствующий ГОСТ к ним:

• круги горячекатанные относятся к ГОСТу под номером 2590-88;
• калиброванный прут имеет ГОСТ 7417-75;
• полосы и пруты (для изготовления этих изделий используется разновидность стали Р6М5К5) – ГОСТ 19265-73;
• круги, у которых имеется специальная отделка верхнего слоя имеют ГОСТ 14955-77.

https://youtube.com/watch?v=PjjlOXCXpfM

Расшифровка обозначения марок сталей

Изначально быстрорежущая сталь как материал для изготовления режущих инструментов была изобретена британскими специалистами. С учетом того, что инструмент из такой стали может использоваться для высокоскоростной обработки металлов, этот материал назвали «rapidsteel» (слово «рапид» здесь как раз и означает высокую скорость). Такое свойство данных сталей и придуманное им в свое время английское название послужили причиной того, что обозначения всех марок данного материала начинаются с буквы «Р».

Правила маркировки сталей, относящихся к категории быстрорежущих, строго регламентированы соответствующим ГОСТ, что значительно упрощает процесс их расшифровки.

Первая цифра, стоящая после буквы Р в обозначении стали, указывает на процентное содержание в ней такого элемента как вольфрам, который во многом и определяет основные свойства данного материала. Кроме вольфрама быстрорежущая сталь содержит в своем составе ванадий, молибден и кобальт, которые в маркировке обозначаются, соответственно буквами Ф, М и К. После каждой из такой буквы в маркировке стоит цифра, указывающая на процентное содержание соответствующего элемента в химическом составе стали.

Пример расшифровки марки быстрорежущей стали

В зависимости от содержания в составе стали тех или иных элементов, а также от их количества, все подобные сплавы делятся на три основных категории. Определить, к какой из категорий относится сталь, достаточно легко, расшифровав ее маркировку.

Итак, стали быстрорежущих марок принято разделять на следующие категории:

• сплавы, в которых кобальта содержится до 10%, а вольфрама до 22%; к таким сталям относятся сплавы марок Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 и др.;
• стали с содержанием не более 5% кобальта и до 18% вольфрама; такими сталями являются сплавы марок Р9К5, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5 и др.;
• сплавы, в которых как кобальта, так и вольфрама содержится не более 16%; к таким сплавам относится сталь Р9, Р18, Р12, Р6М5 и др.

Определение разновидности стали по искре

Как уже говорилось выше, характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, преимущественно определяются содержанием в них такого элемента как вольфрам. Следует иметь в виду, что если в быстрорежущем сплаве содержится слишком большое количество вольфрама, кобальта и ванадия, то по причине формирования карбидной неоднородности такой стали режущая кромка инструмента, который из нее изготовлен, может выкрашиваться под воздействием механических нагрузок. Таких недостатков лишены инструменты, изготовленные из сталей, содержащих в своем составе молибден. Режущая кромка подобных инструментов не только не выкрашивается, но и отличается тем, что имеет одинаковые показатели твердости по всей своей длине.

Маркой стали для изготовления инструментов, к которым предъявляются повышенные требования по их технологическим характеристикам, является Р18. Обладая мелкозернистой внутренней структурой, такая сталь демонстрирует отличную износостойкость. Преимуществом использования стали данной марки является еще и то, что при выполнении закалки изделий из нее они не перегреваются, чего не скажешь о быстрорежущих сплавах других марок. По причине достаточно высокой стоимости инструментов, изготовленных из стали этой марки, ее часто заменяют на более дешевый сплав Р9.

Технические характеристики стали марки Р18

Достаточно невысокая стоимость стали марки Р9, как и ее разновидности — Р9К5, которая по своим характеристикам во многом схожа с быстрорежущим сплавом Р18, объясняется рядом недостатков данного материала. Наиболее значимым из них является то, что в отожженном состоянии такой металл легко поддается пластической деформации. Между тем сталь марки Р18 также не лишена недостатков. Так, из данной стали не изготавливают высокоточный инструмент, что объясняется тем, что изделия из нее плохо поддаются шлифовке. Хорошие показатели прочности и пластичности, в том числе и в нагретом состоянии, демонстрируют инструменты, изготовленные из стали марки Р12, которая по своим характеристикам также схожа со сталью Р18.

Свойства стали марки Р9К5

Химический состав и основные эксплуатационные свойства

Марку Р18 относят инструментальным быстрорежущим сталям.

В состав входят следующие химические элементы:

• C 0,73 — 0,83;
• Si до 0,5;
• Mn до 0,5;
• Ni до 0,4;
• S до 0,03;
• P до 0,03;
• Cr 3,8 — 4,4;
• Mo до 1;
• W 17 — 18,5;
• V 1 — 1,4;
• Co до 0,5;
• Fe ~73.

Набор этих веществ придает этой стали определенные свойства, которые позволяют применять для производства режущего инструмента для станков токарно — фрезерной группы, резьбообразующих, для получения и обработки отверстий. Этим инструментом обрабатывают детали из легированных, углеродистых и конструкционных сталей с пределом прочности до 1000 МПа. Кроме того, таким инструментом можно обрабатывать цветные металлы.

Во время процессов резания инструмент, произведенный из стали Р18, сохраняет свои эксплуатационные параметры при температурах до 600 ºC.

ГОСТ

Производители стали выпускают следующую номенклатуру продукции:

• Прокат разного сечения — ГОСТ 1133-71;
• Полосы разной формы- ГОСТ 4405-75;
• Прутки, в т.ч. калиброванные — ГОСТ 4405-75;
• Профиль ТУ 14-11-245-88.

Перечислена только малая часть ассортимента выпускаемых проката из стали.

Аналоги стали Р18

Среди отечественных сталей, предназначенных для производства инструмента, можно подобрать аналог — Р12. За рубежом выпускают следующие марки:

• США — Т1;
• Германия — HS18-0-1;
• Европейский союз — 1.3355;
• Китай — W18Cr4V.

Быстрорежущая сталь с маркировкой Р18, содержащая в своем составе 18% вольфрама, длительное время применялась для производства большинства режущего инструмента. После прохождения термической обработки ее твёрдость составляла 62 — 65 по HRC и обладает хорошей прочностью. Недостатком этого материала по праву считают карбидную неоднородность, особенно это касается прутков большого диаметра.

Особенности термической обработки

Термическая обработка при температуре порядка 1200 — 1300 ºC, с последующим отпуском, вызывает дисперсионное затвердевание. В процессе закаливания большая часть карбида Fe3W3C разлагается и переходит в твердый раствор аустенитного или мартенситного типа. Это приводит к насыщению сплава углеродом, вольфрамом и другими легирующими элементами. Отпуск, который выполняют при температурах в 550 — 560 ºC приводит к повышению твердости до максимальных параметров. Это происходит в следствии выделении карбидов и разложение остатков аустенита.

Инструмент сложной формы, в т.ч. тонколезвийный или работающий в условиях переменной нагрузки, например, на прерывистом точении должен обладать высокой прочностью и вязкостью.

Нагревание под закаливание сталей типа Р18 выполняют при таких температурах и временных паузах, которые обеспечат разложение карбидов и упрочнение аустенита. Это необходимо для получения необходимой теплостойкости.

Тонколезвийный инструмент, с размерами режущей части от 3 до 5 мм температура закаливания должна быть ниже на 10 — 20 ºC от максимальной (1250 ºC).

Высокие температуры, которые необходимы для проведения термической обработки впоследствии могут привести к появлению трещин и излишних напряжений. Для того, чтобы избежать этих неприятностей, подогрев материала выполняют в два этапа. Первый нагрев выполняют при уровне температуре 400 — 500 ºC, второй при 800 — 850 ºC. По достижении окончательной температуры, а это 1200 — 1300 ºC, время нахождения детали в зоне нагрева ограничивают. Допустимое время рассчитывают из соотношения 10 — 15 секунд на 1 мм толщины (диаметра). То есть сверло диаметром 5 мм может находиться при таком режиме порядка 50 — 75 секунд.

Время нахождения заготовки на подогреве может быть удвоено в сравнении с пиковой нагрузкой. То есть, то же сверло будет находиться на подогреве порядка 100 — 150 секунд.

Предварительный и финишный нагрев выполняют в соляной ванне. Она заполняется смесью из:

• 78 % ВаСl2 (хлорид бария);
• 22 % NaCl (натрий хлор).

Для предохранения заготовок от окисления раствор раскисляют с помощью фтористого магния.

Отпуск стали проводят также в несколько этапов. Заготовки выдерживают при температуре 550- 570 ºC, причём необходимо провести два — три сеанса длительностью один час каждый

Лучшие свойства стали и ее недостатки

Как и любые материалы, сталь 95х18 для ножей имеет свои плюсы и неизбежные минусы.

Состав сплава придает готовым изделиям уникальные свойства; клинки, изготовленные из стали 95Х18, обладают:

• высоким уровнем износостойкости;
• повышенной прочностью;
• твердостью;
• нейтральной реакцией к агрессивным средам, что повышает устойчивость к коррозийным процессам.

Ножом, изготовленным из 95Х18, можно смело нарезать и обрабатывать любые продукты: сталь не вступает в реакцию с кислыми средами, не ржавеет от воздействия воды или соли, не деформируется, не теряет своего привлекательного вида.

Значительным плюсом стали 95Х18 для изготовления ножей высокого качества является небольшая стоимость готовых изделий. Специалисты отмечают еще и простоту заточки ножей, выполненных из стали этой марки. Любители охоты, рыбалки и дальних пеших путешествий тоже довольны этим свойством. Тем более что нож из этой стали можно заточить, даже используя простой булыжник. На природе, это великая удача.

В домашних условиях для заточки и правки лучше использовать брусок с алмазным напылением с уровнем зернистости 100/80 и 50/40.

Прочность и высокая износостойкость продляют срок службы изделия, позволяют долго пользоваться ножом, который продолжительное время остается острым.

Повышению твердости металла, на которую в быту нечасто обращают внимание, способствует использование новых технологий и качественное проведение термообработки

Как повышают прочность

Для улучшения показателя твердости применяют особую технологию термообработки. Она проводится в несколько этапов.

Сначала проводят заготовку отливок и их обжиг при температуре от 890 до 920 градусов. Процесс длится около двух часов.

Готовые отливки отправляют на ковку, где превращают в полосы необходимых размеров. Их толщина устанавливается с учетом механической обработки металла при заточке.

Следующим этапом является закалка: сначала — при высоких температурах в печи, а затем в емкостях с машинным маслом.

Прошедшие закалку плиты повторно нагревают и выдерживают при 140-280 градусах в течение часа.

Это процедура позволяет устранить излишнюю хрупкость, за счет заполнения пустот в молекулярной сетке металла. Сам материал приобретает твердость необходимого уровня. Этот показатель рассчитываются по шкале Роквелла и составляет 57–59 Hrc. Впрочем, эти данные понятны только специалистам, а обычные пользователи режущего инструмента просто отметят его высокое качество.

На последнем этапе производится обработка режущей кромки. Сначала металлической ленте придают нужную форму, предварительно выделив кромочную границу, а затем затачивают, придавая нужную степень остроты.

Стоит заметить, что закаленная сталь становится достаточно твердой, поэтому первоначальная заточка – достаточно трудоемкий процесс.

Без недостатков не обошлось

После «хвалебной песни» преимуществам стали для ножей 95Х18, стоит обратить внимание на недостатки, которых, к счастью, совсем немного – всего два. Причем один из них связан с технологией обработки сплава и его химического состава. Повышенное содержание хрома делает металл очень чувствительным к показателям температуры, поэтому требует строгого ее соблюдения при обработке

При значительном превышении температурной нормы сплав приобретет повышенную хрупкость, что исключит возможность его дальнейшей обработки

Повышенное содержание хрома делает металл очень чувствительным к показателям температуры, поэтому требует строгого ее соблюдения при обработке. При значительном превышении температурной нормы сплав приобретет повышенную хрупкость, что исключит возможность его дальнейшей обработки.

В быту хрупкие ножи из стали 95Х18 попадаются очень редко, но именно здесь может проявиться второй недостаток металла. Даже высококачественный стальной нож не стоит часто использовать для больших поперечных нагрузок на излом, если толщина обуха меньше 4 мм – он может переломиться.

Сталь Р18: ГОСТ, характеристики, ковка и аналоги

Наверное, каждый человек, даже самый далекий от промышленности, хоть краем уха слышал о выдающихся свойствах быстрорежущей стали Р18. По слухам, это сверхпрочный сплав, способный разрезать, просверлить или иным образом обработать сталь любой другой марки.

Помимо прочностных характеристик, быстрорежущая 18-я сталь высоко ценится у кузнецов, производителей хозяйственно-бытовых ножей и холодного оружия.

Заслужила ли сталь Р18 такое к себе отношение или все, что мы о ней знаем – это лишь преувеличение, то есть, так сказать, народный миф? В статье будет дан ответ на этот вопрос.

Применение

Мы уже оговаривались, что сталь Р18 применяется для изготовления режущего инструмента, однако более целесообразным будет предоставить вам пусть и не полный, но все же перечень изделий, изготовленных из данной стали. В списке присутствуют:

Однако стоит быть очень внимательным, так как Р18 – дорогостоящая сталь, и используют ее далеко не всегда. Так что лишний раз следите за маркировками.

Ковка

Сталь Р18, характеристики и применение которой мы уже подробно разобрали выше, может быть интересна также в качестве материала для изготовления различных хозяйственно-бытовых предметов, в частности ножей, зубил, стамесок, долот, в общем, всего, что хоть как-то предназначено для режущих работ. И дабы облегчить жизнь кузнецам и мастерам ножевого дела, мы подробно рассмотрим все основные технологические этапы производства подобных изделий.

1. Температурный коридор для ковки изделия – 1 280–900 °C. Однако из-за изначальной плотности материала сталь куется весьма проблематично. Потребуется потратить на это время и силы.
2. Закалка потребует предварительного нагрева клинка до 800 °C, после чего следует основной нагрев до закалочной температуры в 1 280 °C. Закаливается Р18 только в масле, разогретом до 200 °C, после чего остужается на воздухе.
3. Отпуск производится при температуре 400 °C в течение одного часа, но трижды. Итоговая твердость изделия будет в районе 62 единиц по шкале Роквелла.

Аналоги марки

Последние пару слов хотелось бы оставить на тот случай, если вы вдруг окажетесь вне границ нашей необъятной родины, и вам срочно потребуется что-то быстрорежущее. В этом случае лучше ознакомиться с аналогами Р18 на зарубежных рынках.

• Соединенные Штаты – Т1.
• Европа – 1,3355 или HS18-0-1.
• Япония – SKH2.
• Англия – ВТ1.
• Китай – W18Cr4V.

Этот список содержит лишь малую часть известных аналогов Р18-й стали. Но даже его будет достаточно, чтобы в случае надобности найти то, что вам необходимо.

Особенности изготовления стали Р18

Отличительной характеристикой изготовления быстрорежущей стали является улучшение ее свойств с помощью термообработки – многоэтапного процесса, состоящего из закалки и отпуска.

• Закалка представляет собой нагревание заготовок до 1300°C с последующим воздушным или масляным охлаждением. Защитить заготовку от деформации и растрескивания позволяет ступенчатый нагрев.
• Отпуск представляет собой финальную термическую обработку с последующим охлаждением, которые позволяют избавить заготовку от внутреннего напряжения, снижающего качество.

Благодаря термообработке твердость материала достигает 62-65 HRC. Кроме того, улучшение эксплуатационных характеристик осуществляется и за счет процессов сульфидирования, цианирования, изотирования, пропаривания.

Характеристики и применение

Рассматривая марку Р18 характеристики следует учитывать, что она часто подвергается термической обработке. К основным качествам относят:

1. Высокая твердость поверхностного слоя. Если провести термическую обработку твердость достигает 62-65 единиц HRC. Этого вполне достаточно для того, чтобы проводить резание конструкционных металлов обыкновенного качества при различной скорости и подаче. Кроме закалки выполняют отпуск, за счет которого достигается мелкозернистая структура.
2. Повышенная прочность определяет то, что рассматриваемый материал Р18 выдерживает длительную нагрузку.
3. Красностойкость позволяет проводить резание на протяжении длительного периода. Повышение температуры стали приводит к тому, что он начинает терять свои эксплуатационные характеристики.

Существенным недостатком назовем карбидную неоднородность. При изготовлении больших инструментов и их применении режущая часть может выкрашиваться. Решают проблему путем увеличения количества карбидной фазы. Проводимая термическая обработка делает структуру мелкозернистой и более устойчивой к механическому воздействию. Применение Р18 можно связать с физическими особенностями материала. Они следующие:

1. Плотность составляет 8800 кг/см3.
2. Модуль упругости 220 МПа.
3. Твердость (без закалки) 227 НВ.
4. Максимальная текучесть 450 МПа.
5. Передел прочности при растяжении 830 МПа.

Ковка предусматривает нагрев заготовки до температуры 1200 градусов Цельсия. Свариваемость сплава хорошая, подогревать материал не нужно. Поверхность можно шлифовать при использовании обычных абразивных кругов. Область применения стали Р18 весьма велика. В большинстве случаев она применяется при изготовлении режущих лезвийных инструментов, которые могут применяться для механической обработки металлов с различной твердостью.

Существенно расширить область применения можно за счет закалки и отпуска, в некоторых случаях проводится ковка.

Сталь Р18: характеристики материала

Изучив полный список легирующих элементов стали, нам гораздо проще понять пределы ее возможностей. И, как оказалось, сталь марки Р18 действительно способна на многое. Благодаря высокому содержанию вольфрама с добавками кобальта, молибдена и ванадия, сплав наделяется высокой плотностью, общей твердостью, а также жаростойкостью. Однако многие знают, что твердые сплавы больше других подвержены разрушению при нагрузках. В этом случае сталь Р18 спасают марганец, кремний, никель и умеренное содержание углерода. Таким образом, она становится более сбалансированной и устойчивой к разрушению и износу. Именно эти качества являются первостепенными для стали, используемой при изготовлении режущего инструмента для металлообрабатывающих работ.

Химический состав

Многое о составе стали разных марок можно понять из их названия. Так, к примеру, буква «Р» обозначает тип металла – быстрорежущая сталь. Цифра после буквы «Р» — процент содержания в сплаве вольфрама. Для марки Р18 это 17-18,5%, а для марки Р6М5 – 5-6,5%. Вольфрам наделяет металл прочностью и вязкостью, способностью не терять твёрдости при нагревании до высоких температур.

Буква «М» в названии свидетельствует о наличии в составе молибдена, цифра после него – процент содержания вещества. Молибден отвечает за прокаливаемость, плотность, твёрдость, придаёт стойкость к коррозии и улучшает обрабатываемость. В остальном, состав Р18 и Р6М5 схож. Оба сплава включают в себя углерод, кремний, марганец, серу, никель, хром, фосфор, ванадий.

Гост

Выпуск стали Р18 регулируется следующими ГОСТами:

• ГОСТ 4405-75 (изготовление полос и прутков металла);
• ГОСТ 1133-71 (металлопрокат с сечением разных видов).
• Для производства профиля из Р18 предусмотрены также ТУ 14-11-245-88.

Сталь Р6М5 фигурирует в нескольких ГОСТах:

• ГОСТ 1133-7 (сортамент кованых квадратов и кругов);
• ГОСТ 7417-75 (пруток калиброванный);
• ГОСТ 14955-77 (круги с особой отделкой поверхности металла);
• ГОСТ 2590-88 (круги горячекатанные);
• ГОСТ 19265-73 (полосы и прутки).

В ТУ 14-11245-88 указан перечень изделий из стали Р6М5, технические требования, предъявляемые к ним.

Аналоги

Аналоги сплавов Р18 и Р6М5:

• Р12 – российский аналог, который наиболее приближен по своим характеристикам;
• Т1 (США);
• W18Cr4V (Китай);
• 1.3355 (государства Европы);
• HS18-0-1 (Германия).

Нож выполненный из аналога стали — Р12.

Вывод

Сталь Р18 хорошо подходит для изготовления клинков быстрорезов. Клинок не надо будет часто затачивать, а бритвенную остроту он будет держать даже при интенсивной работе

Следует проявлять осторожность при боковых нагрузках, так как на них клинок меньше рассчитан

Как рубящее оружие такой нож не подойдет – инструмент из такой стали может только резать, а потому он подойдет как кухонный или шкуросъемный. Также им можно будет и строгать по дереву, причем он будет легко резать самые твердые породы.

В такой нож придется вложить немало денег, но в качестве не придется сомневаться. Кроме того, такой клинок почти обязательно прослужит вам очень долго, при условии, что его будут использовать по назначению и защищать от коррозии.