Стали умеренной теплостойкости

Наиболее существенными характеристиками, определяющими работоспособность инструмента из быстрорежущей стали при резании, являются твердость, получаемая в результате термической обработки, и теплостойкость. Чем выше эти параметры, тем, как правило, лучше режущие свойства при сохранении достаточной прочности и вязкости режущего материала. Поэтому быстрорежущие стали можно разделить на следующие группы: умеренной, повышенной и пониженной теплостойкости.

Стали умеренной теплостойкости. К этой группе относятся стали: Р9, Р18, Р12, Р6М5, Р8М3 (табл. 4).

Многолетний опыт промышленного применения показывает, что стали Р9 и Р18 мало различаются по режущим свойствам. Несмотря на отличия в химическом составе, красностойкость сталей обеих марок одинакова (620 °C), так как состав твердого раствора этих сталей почти одинаков. Тем не менее, нельзя считать их равноценными.

На свойства стали оказывают влияние не только химический состав твердого раствора закаленной стали, но и количество, состав и свойства избыточных карбидов. Эта особенность вносит различие в технологические и эксплуатационные свойства сталей Р9 и Р18.

Недостаток стали Р18 – большая карбидная неоднородность в прокате большого сечения ввиду повышенного содержания в ней карбидной фазы, что ведет к резкому снижению прочности. Однако большое количество карбидной фазы делает сталь Р18 более мелкозернистой и менее чувствительной к перегреву при закалке. Увеличение избыточной карбидной фазы повышает износоустойчивость стали. Поэтому в условиях резания, при которых от инструмента помимо красностойкости требуется повышенная износоустойчивость, более высокую стойкость имеет инструмент из стали Р18. Сталь Р9, содержащая повышенное количество карбидов типа МоС, плохо шлифуется. С другой стороны, меньшее количество карбидов в стали Р9 облегчает ее деформируемость в горячем состоянии. Это особенно важно для инструмента, получаемого различными методами пластической деформации. Кроме того, сталь Р9 можно закаливать с более низких температур, что облегчает применение индукционного нагрева.

Сталь Р12 равноценна по режущим свойствам сталям Р18 и Р9, в 1,5 раза дешевле стали Р18, обладает хорошей шлифуемостью, достаточно широким интервалом закалочных температур, высокими красностойкостью и прочностью.

Сталь Р12 можно использовать вместо стали Р18 и Р9 для изготовления большинства фасонных инструментов (протяжек, метчиков, фрез, разверток, сверл).

Таблица 4

Наличие в стали Р12 меньшего количества карбидной фазы повышает ее пластичность в 1,5 раза при 900…1200° С по сравнению со сталью Р18. Шлифуемость стали Р12 такая же, как и стали Р18, но значительно лучше, чем стали Р9.