Расшифровка, характеристики и применение стали р6м5

Р6М5 – это быстрорежущая инструментальная сталь отечественного производства. С ее помощью изготавливается металлорежущий инструмент для дрелей, станков, отрезных машин и ручных приспособлений.

В материале:

• Основные характеристики сплава
• Какие инструменты производятся из стали Р6М5? Сверла Р6М5
• Метчики Р6М5
• Плашки Р6М5
• Фрезы Р6М5
• Полотно Р6М5
• Резцы Р6М5
• Прочая продукция, изготавливаемая из стали Р6М5

Применение сплава

Приведённые качества этой стали определили её непосредственное место в производстве. В основном она применяется для резки других материалов в условиях экстремально высокой температуры. Гораздо практичнее применять для этих задач быстрорез, чем какие-нибудь нержавеющие сплавы. Характерная черта Р6М5 — превосходное удерживание заточки, благодаря высоким показателям твёрдости.

Также этот прекрасный металл очень хорошо переносит ударные перегрузки, что обуславливает его востребованность в изготовлении кранов, свёрл и развёртки.

Р6М5 со своими свойствами динамично используется для выпуска ножей. Вследствие широкого использования и производства этого инструмента, существует множество известных изготовителей, к примеру, тот же Rapid.

Проводятся многочисленные эксперименты, в которых применяются ножи из Р6М5. Они эффективно справляются с резкой следующих предметов с повышенной прочностью: толстые верёвки, дерево, кости и т.д. Самое эффектное удачное испытание — резка ножом, выполненным из Р6М5 железной пластинки, которая была в несколько мм толщиной — не без трудностей, но удалось.

Когда Р6М5 используется для изготовления ножей, она обычно закаливается до HRC 60-62, хотя иногда этот параметр доводят и до HRC 66-67.

Benchmade является одной из крупнейших компаний по производству ножей, использующих сталь Р6М5. Этот сплав уникален по своему составу, он содержит большое количество молибдена и вольфрама, но в результате даёт очень мелкозернистую сталь, идеально подходящую для создания клинков.

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Информация о стали Р6М5 имеется одновременно в нескольких ГОСТ и ТУ. Во всех присутствуют продукция и её технологические параметры. Невзирая на перенаправление металлопроката на твёрдые сплавы, благодаря своим свойствам Р6М5 до сих пор пользуется большой популярностью на многих производствах.

Стандарты, регламентирующие качество проката

Прокат Р6М5 представлен в нескольких исполнениях, каждое из них регламентировано собственным стандартом:

• ГОСТ 2590-88 – горячекатаные круги;
• ГОСТ 7417-75 – калиброванные прутки;
• ГОСТ 19265-73 – прутки и полосы;
• ГОСТ 14955-77 – круги с особой отделкой поверхности.

Перечисленная продукция активно используется в России и за рубежом. Несмотря на продолжающуюся популяризацию твердосплавного проката, она продолжает удерживать позиции.

Расшифровка — что обозначают символы маркировки

Элементы оборудования, приборы имеют высокий показатель прочности, материал владеет отменной вязкостью. Сталь обеспечивает продолжительную работоспособность, как в составе компонентов изделий, так и в клинках или готовых инструментах.

Подобные маркировки являются наследством советской эпохи:

1. Буква «Р» — это индикатор быстрорежущих сталей. Выражение получается из перевода английского «rapid»» — «стремительный».
2. Знак после «Р» отмечает наличие в составе вольфрама в процентном отношении. Для конкретно этого металла находится в приделе 6% с незначительными отхождениями.
3. После следует буква «М», означающая наличность в марке молибдена. Показатель, стоящий дальше — процент наличия элемента в общей массе.
4. Помимо М, быстрорежущие стали могут включать в свою маркировку следующие обозначения: «К» — кобальт, «Т» — титан, «Ф» — ванадий, «Ц» — цирконий.

Рассматривая обозначение «Р6М5», расшифровывание способно включать ещё и другие буквы. В случае, если сталь выплавили методом электрошлакового переплава, возникает дополнение в виде «Ш» (Р6М5-Ш). С введением в производственный процесс новейших технологий теперь попадается и такая формулировка — Р6АМ5. Это обозначает добавление в общий состав азотом.

Аналоги

Российская марка стали Р6М5 имеет аналоги в самых разных странах. Все они имеют маркировку HSS, что расшифровывается как – High Speed Steel. А в переводе это означает – высокоскоростная сталь. Отечественными аналогами являются: Р12, Р10К5Ф5, Р18.

Но в этих сплавах высокий процент содержания вольфрама, что увеличивает их стоимость на рынке. Зарубежные аналоги по цене сопоставимы со сталью Р6М5. Вот несколько примеров маркировок в разных странах:

• Японская – SKH51;
• Американская – T11302, M2;
• Английская – 3343, BM2;
• Французская – HS6-5-2, HS6-5-2HC, X85WMoCrV6-5-4, Z85WDCV;
• Немецкие – HS6-5-2, S6-5-2, S6-5-2S, SC6-5-2;
• Польская – SW7M;
• Китай – W6Mo5Cr4V2;
• Итальянская — HS6-5-2, X82WMoV6-5.

Химический состав

Химсостав Р6М5 включает, помимо перечисленных выше углерода и молибдена, следующие компоненты:

• углерод (С) 0,82 — 0,90 %;
• марганец (Mn) 0,20 — 0,50 %;
• хром (Cr) 3,8 — 4,4 %;
• кремний (Si) 0,20 — 0,50 %;
• молибден (Мо) 4,8 — 5,3 %;
• ванадий (V) 1,7 — 2,1 %;
• кобальт (Со) 0,5 %;
• никель (Ni) 0,4 %;
• фосфор (Р) 0,03 %;
• сера (S) 0,025 %;
• вольфрам (W) 5,5 — 6,5%.

Сплав с добавками кобальта, применяют ещё с начала двадцатого века. Из него выпускают приборы для резки кислотостойких, устойчивым к большим температурам металлов. Обработка подобных металлов приборами из иной марки требуют дополнительных затрат. Эта сталь характеризуется высокой твёрдостью и термостойкостью.

Плюсы и минусы стали Р6М5

Как и любая другая сталь, марка Р6М5 имеет свои достоинства и недостатки. Эти моменты можно увидеть в готовых изделиях – ножах. Рассмотрим качества в таблице:

Плюсы

• прекрасный рез твёрдых и неоднородных материалов. Ножи из рассматриваемой стали хорошо справляются с костной и хрящевой тканью;
• изделия довольно долговечны и устойчивы к серьёзным нагрузкам, в тоже время довольно просты в уходе;
• небольшой вес клинков позволяет на кухне быстро менять направление реза, увеличивая или уменьшая нарезку;
• небольшой контакт с открытым пламенем никак не отразится на характеристиках клинка;
• мелкие частицы обрабатываемого материала не способны проникнуть в структуру стали. Такие ножи можно применять для разделки туши животного;
• сталь устойчива к воздействию щелочей и кислот, что делает ножи пригодными к использованию в строительной деятельности;
• для очистки клинка нет необходимости применять специальные средства;
• благодаря структуре кристаллической решётки, изделиями можно пользоваться в условиях электромагнитного и электрического полях.

Минусы

• небольшое содержание хрома делает ножи не устойчивыми к коррозии;
• высокая режущая способность ножа, требует к себе аккуратного обращения, им легко пораниться;
• заточка клинка производится на специальных точильных станках;
• изделие может затупиться при долгом его не использовании;
• негативно сказывается на характеристиках долговременное воздействие отрицательных температур на клинок;
• клинок плохо переносит боковые нагрузки, его легко сломать.

Основные характеристики

Базовые параметры стали такой марки — это: высокая вязкость, прекрасная износостойкость, неплохой уровень шлифуемости. Эта марка используется при выпуске многих типов лезвий и режущего оборудования для работы с конструкционными прочными сталями.

Сплав вольфрамово-молибденового типа — второе название этой марки, которая может удерживать характерные ей качества даже при экстремальных температурных перепадах. Более того, её крепость на изгиб доходит до 4700 МПа. Сочетание её с ударной вязкостью даёт ей ощутимое превосходство над многими собратьями.

Ножи из стали Р6М5

Клинки из стали Р6М5 выполняют для самого разного назначения. Их изготавливают и для кухонных работ, и для охоты. Рассмотрим несколько вариантов изделий.

Нож – штрафбат

Клинок изготовлен по образу ножа НР-40. Модель довольно популярна, за счёт исторической известности. Нож считается универсальным, который подойдёт для охотников, рыболовов и туристов. Монтаж рукояти сквозной. Клинок относится к ножам разделочным и не является холодным оружием. Характеристики клинка:

• Материал клинка: сталь Р6М5;
• Твердость клинка: 64-67 HRC;
• Длина клинка (мм): 145;
• Толщина обуха клинка (мм): 2,5;

• Наибольшая ширина клинка (мм): 24;
• Материал рукояти: дерево;
• Общая длина (мм): 265;
• Тип изделия: нож охотничий, туристический.

Популярный клинок — штрафбат из стали Р6М5.

Нож — скин

Нож шкуросъёмный предназначен для разделки животного. Нож обладает высокой износостойкостью. Короткое лезвие приспособлено для аккуратного снятия шкуры. Монтаж рукояти сквозной. Применять клинок можно на охоте, на рыбалке и в туризме. Характеристики ножа следующие:

• Материал клинка: сталь Р6М5;
• Твердость клинка: 64-67 HRC;
• Длина клинка (мм): 90;
• Толщина обуха клинка (мм): 3,2;

• Наибольшая ширина клинка (мм): 40;
• Материал рукояти: дерево;
• Общая длина (мм): 210;
• Тип изделия: нож охотничий, туристический.

Небольшой клинок для разделки туш.

Нож — вишня

Клинок выполнен по типу ножа «НР-43». Нож получил высокую популярность из-за исторического прошлого. Клинок обладает высокой износостойкостью. Монтаж рукояти сквозной. Универсальность клинка позволяет его использовать на охоте, на рыбалке и в туристическом походе. Характеристики его следующие:

• Материал клинка: сталь Р6М5;
• Твердость клинка: 64-67 HRC;
• Длина клинка (мм): 150;
• Толщина обуха клинка (мм): 2,5;

• Наибольшая ширина клинка (мм): 22;
• Материал рукояти: дерево;
• Общая длина (мм): 270;
• Тип изделия: нож охотничий, туристический.

Знаменитое изделие — вишня.

Трудности закалки быстрорежущей стали

Термическая обработка Р6М5 содержит гряду специфик, сопряжённых с характеристиками этой марки, а также большим временем нагревания под закалку. Чтобы достигнуть 1230 градусов по Цельсию (температура закаливания по ГОСТу), тратится рабочего времени на 25 процентов больше, чем для аналогичной марки Р18. Вначале делается отпускной период при 200 и 300 градусах по часу. Далее обработка выполняется в 3 этапа:

• 690 градусов -3 минуты;
• 860 — также 3 минуты;
• 1230 — 1,5 минуты.

Затем сталь остужают. В дальнейшем обрабатывании используют троекратный отпускной период при 560 градусов по 1.5 часа. В периодах отпуска сплав дополняют легирующими добавками, которые образуют карбиды, что увеличивает прочность конечного металла. Предшествующий отжиг стали содействует избавлению от высокой хрупкости при высоком показателе прочности.

Стоимость металла

Приобрести указанную сталь в готовом виде относительно несложно, но стоимость при этом довольно высокая. Например, инструментальный круг в зависимости от толщины стоит от 600 до 1350 рублей за килограмм. Инструментальная полоса отпускается за 620 рублей.

Цены могут варьироваться в довольно широком диапазоне. Но высокая стоимость такой стали позволяет в дальнейшем сбывать ее по достаточно высокой цене. Вторичная цена по изделиям из быстрорежущей стали оказывается выше, чем аналоги стандартных марок металла. Отслужившие свой срок конструкции могут применяться в качестве делового лома с повышенной стоимостью.

Особенности заточки стали

Любая продукция подвластна изнашиванию, а если это лезвие – утере остроты. Сталь Р6М5 вследствие особого метода изготовления и химического состава плохо поддаётся затачиванию.

Шлифовальные круги из электрокорунда не в силах справиться с подобной проблемой. Полотно, подвергаемое заточке, останется неровным, а режущие качества будут далеки от рабочих. Поэтому для восстановления изделию заводской заточки, его необходимо обрабатывать на кругах из эльбора, которые имеются далеко не на каждой специализированной точильне.

Виды HSS-сталей

HSS-стали бывают трех категорий:

• вольфрамовые (Т1-Т15);
• молибденовые (М1-М36);
• высоколегированные (М41-М62).

Чаще всего применяют марку Т1 и сплав с добавлением кобальта и ванадия Т15. Сталь Т15 используют для производства инструмента, который нужен для работы при высоких температурах и повышенном износе.

Вольфрамовые стали

Не самая популярная разновидность. Связано это с тем, что вольфрам встречается достаточно редко и стоит дорого. Самые распространенные марки вольфрамовой стали Т1 и Т15. Второй содержит кобальт и ванадий, поэтому подходят для выпуска принадлежностей, к которым выдвигаются повышенные требования прочности и устойчивости к высоким температурам.

Молибденовые HSS-сверла

Основной легирующий компонент сталей этой группы — молибден. Также в разных количествах могут содержаться:

1. вольфрам,
2. кобальт;
3. ванадий;
4. углерод;
5. и иные компоненты.

Самое широкое распространение получили HSS-сверла, изготовленные из следующих типов молибденовых быстрорежущих сталей.

1. M1. Из стали данной марки (8 % молибдена) производят инструменты общего назначения. Такие HSS-сверла отличаются высокими гибкостью и стойкостью к ударным нагрузкам. Красностойкость ниже, чем у аналогов.
2. M2 (отечественный аналог — Р6М5). Это самый распространенный материал для производства HSS-сверл. Сплав содержит 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Обладает сбалансированными прочностью, твердостью и теплостойкостью.
3. M3 (отечественный аналог — Р6М5Ф3). Этот сплав также содержит 3 % ванадия. HSS-сверла из такой стали отличаются более низкой абразивной изнашиваемостью.
4. M7. Основные легирующие компоненты — молибден (8,75 %), ванадий (2 %) и вольфрам (1,75 %). Сверла, изготовленные из этой HSS-стали, применяют для сверления твердых и толстолистовых металлов.
5. M35 (отечественный аналог — Р6М5К5). Кроме вольфрама молибдена и ванадия данный сплав содержит кобальт (5 %), а также в небольших количествах марганец, кремний и никель. Преимущества этого материала — хорошая вязкость, отличная шлифуемость, тепло- и износостойкость. HSS-сверла, изготовленные из данного сплава, применяют при обработке заготовок из улучшенных легированных и нержавеющих сталей в условиях повышенного разогрева режущей кромки.

Высоколегированные HSS-сверла

Для производства высоколегированных HSS-сверл (обладающих высокой ударной вязкостью и эксплуатируемых в холодных условиях), используют сплавы молибденовой группы, которые подвергают специальной термической обработке.

1. M47 (отечественный аналог — Р2АМ9К5). В больших количествах содержит молибден (9 %) и кобальт (4,7–5,2 %). Сплав имеет повышенную склонность к обезуглероживанию и перегреву при закалке. Шлифуемость — низкая. HSS-сверла из этого сплава применяют для обработки заготовок из улучшенных легированных и нержавеющих сталей.
2. M42. Содержит большое количество кобальта и молибдена (8 и 9,5 %, соответственно). HSS-сверла, изготовленные из этого сплава, отличаются повышенными красностойкостью и устойчивостью к истиранию. Такие инструменты применяют при обработке вязких и сложных металлов.

Это интересно: Устройство, принцип работы и схема сварочного инвертора. Виды и классификации

Марганец как легирующий элемент

До XIX столетия для обработки цветных металлов и дерева использовалась обыкновенная сталь. Её режущих характеристик для этого вполне было достаточно. Однако при попытках обработать стальные детали инструмент очень быстро нагревался, изнашивался и даже деформировался.

Английский металлург Р. Мюшетт путем проведения опытов выяснил, что для того, чтобы сделать сплав более прочным, в него необходимо добавить окислитель, который высвободит из него излишки кислорода. В литую сталь стали добавлять зеркальный чугун, в котором содержался марганец. Так как он является легирующим элементом, его процентное соотношение не должно превышать 0,8%. Так, сталь Р6М5 содержит от 0,2% до 0,5% марганца.

Отжиг

Как правило, производство такого сплава классическое и применятся для всех быстрорежущих сталей. Однако следует учитывать, что для того, чтобы вольфрамомолибденовый сплав был действительно прочным, твердым и износостойким, его необходимо подвергнуть отжигу.

Если другие марки, например, Ст45, теряют свои свойства прочности при отжиге, то быстрорежущие, наоборот, улучшаются и становятся крепче и твердее. Именно поэтому Р6М5 перед закалкой отжигают. Как это происходит?

Прокат (например, полотно «сталь Р6М5») толщиной около 22 мм в специальной печи нагревают до температуры 870 °С, затем остужают до 800 °С, а затем снова нагревают. Таких циклов может быть около 10.

Кроме того, после пятого необходимо плавно снижать температуру. Например, нагрев снова но до 850 °С охладить до 780 °С. И так до тех пор, пока не дойдет до отметки 600 °С.

Такой сложный процесс отжига объясняется наличием зерен аустенита в легированных сплавах, что является крайне нежелательным. Нагрев и охлаждение позволяет максимально растворить легирующие элементы, но при этом аустенит не будет расти.

Если не выдержать температурный режим и произвести отжиг при температуре более 900 °С, то в сплаве образуется повышенное количество аустенита и твердость понизится. Охлаждение же рекомендуется проводить при помощи масляных ванн, это убережет вольфрамомолибденовый сплав от трещин и надколов.