Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная быстрорежущая Р12

Сталь инструментальная быстрорежущая марки Р12: описание, свойства и применение

Сталь Р12 – это высоколегированная инструментальная быстрорежущая сталь, широко используемая для изготовления режущего инструмента, работающего на высоких скоростях резания. Она обладает повышенной теплостойкостью, износостойкостью и красностойкостью, что позволяет ей сохранять свои режущие свойства при нагреве до 600-620 °C.

Основные характеристики стали Р12:

• Высокая твердость и износостойкость: Обеспечивается высоким содержанием легирующих элементов, в частности вольфрама и молибдена.
• Теплостойкость и красностойкость: Сталь сохраняет высокую твердость и режущие свойства при нагреве, что позволяет использовать инструмент на высоких скоростях резания.
• Прокаливаемость: Хорошая прокаливаемость обеспечивает равномерную твердость по всему сечению инструмента.
• Низкая склонность к обезуглероживанию: Минимизирует образование мягкого поверхностного слоя при термообработке.
• Относительно невысокая обрабатываемость резанием: Из-за высокой твердости и износостойкости обработка стали Р12 затруднена.

Химический состав стали Р12 (ГОСТ 19265-73):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	1.20 - 1.30
Кремний (Si)	0.20 - 0.50
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Никель (Ni)	до 0.60
Вольфрам (W)	11.50 - 13.00
Ванадий (V)	1.00 - 1.50
Молибден (Mo)	до 0.30
Хром (Cr)	3.80 - 4.30
Медь (Cu)	до 0.30
Фосфор (P)	до 0.030
Сера (S)	до 0.030

Расшифровка обозначения стали Р12:

• Р – указывает на принадлежность к классу быстрорежущих сталей.
• 12 – указывает на приблизительное содержание вольфрама в процентах (в данном случае 12%).

Механические свойства стали Р12 (после закалки и отпуска):

Свойство	Значение
Твердость (HRC)	63-66
Предел прочности при изгибе (σизг), МПа	3000-3500
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²	20-30

Физические свойства стали Р12:

Свойство	Значение	Единицы измерения
Плотность (ρ)	8200	кг/м³
Модуль упругости (E)	210	ГПа
Коэффициент линейного расширения (α) (20-100 °C)	11.5 * 10-6	1/°C
Теплопроводность (λ)	19	Вт/(м*°C)
Удельная теплоемкость (c)	460	Дж/(кг*°C)
Электрическое сопротивление (ρ)	0.25	мкОм*м

Области применения стали Р12:

Сталь Р12 широко используется для изготовления режущего инструмента, предназначенного для обработки конструкционных сталей, цветных металлов и их сплавов. В частности, из нее изготавливают:

• Метчики и плашки: Для нарезания внутренней и наружной резьбы.
• Фрезы: Дисковые, концевые, торцевые и другие типы фрез для обработки поверхностей различной конфигурации.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Зенковки и зенкера: Для обработки отверстий под потайные головки винтов и болтов.
• Сверла: Спиральные сверла для сверления отверстий в различных материалах.
• Протяжки: Для обработки внутренних поверхностей сложной формы.
• Инструмент для зуборезных станков: Зуборезные фрезы, долбяки и другие инструменты для изготовления зубчатых колес.
• Инструмент для обработки дерева: Специализированные фрезы, ножи для деревообрабатывающих станков.
• Режущий инструмент для станков с ЧПУ: Высокопроизводительный инструмент для автоматизированной обработки.

Виды металлопроката из стали Р12:

Сталь Р12 поставляется в виде различных видов металлопроката, включая:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления большинства режущих инструментов.
• Полоса: Используется для изготовления протяжек, ножей и другого плоского инструмента.
• Квадрат: Используется для изготовления инструмента с квадратным хвостовиком или для последующей обработки в заготовки сложной формы.
• Лист: Используется для изготовления штампов, вырубных пуансонов и другого инструмента для листовой штамповки.

ГОСТы, регламентирующие сталь Р12 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19265-73 "Сталь инструментальная быстрорежущая. Марки." - определяет химический состав и требования к качеству стали Р12.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." - регламентирует размеры и допустимые отклонения для круглого проката.
• ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент." - определяет размеры и допустимые отклонения для полосового проката.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." - регламентирует размеры и допустимые отклонения для квадратного проката.
• ГОСТ 7661-67 "Сталь инструментальная. Методы определения содержания вольфрама." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12344-2003 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12345-2001 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12346-78 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12347-77 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12348-78 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12351-2003 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12352-81 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 12361-2002 "Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена." - определяет методики анализа химического состава стали.
• ГОСТ 9013-59 "Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу." - определяет методику измерения твердости стали.

Операции в цехах, производящие материалы из стали Р12:

Сталь Р12 проходит через различные этапы производства, начиная от выплавки и заканчивая изготовлением готового инструмента. Основные операции, в которых участвует сталь Р12, включают:

1. Выплавка стали: Производится в электропечах, где обеспечивается точный контроль химического состава. Этот этап является критически важным для достижения требуемых свойств стали.
2. Разливка: Расплавленная сталь разливается в слитки или заготовки для последующей прокатки или ковки.
3. Ковка или прокатка: Слитки подвергаются ковке или прокатке для придания им необходимой формы и размеров. Этот процесс также улучшает структуру металла.
4. Термическая обработка (отжиг): Проводится для снятия внутренних напряжений, возникших в процессе ковки или прокатки, и улучшения обрабатываемости.
5. Механическая обработка: Включает токарную, фрезерную, шлифовальную и другие виды обработки для придания заготовке окончательной формы и размеров. На этом этапе формируются контуры будущего инструмента.
6. Термическая обработка (закалка и отпуск): Закалка производится для достижения высокой твердости и износостойкости. Отпуск проводится для снятия внутренних напряжений, возникших при закалке, и повышения ударной вязкости. Этот этап является ключевым для получения требуемых эксплуатационных характеристик инструмента.
7. Шлифовка и доводка: Окончательная обработка поверхности инструмента для обеспечения требуемой точности и чистоты.
8. Контроль качества: Проводится на всех этапах производства для обеспечения соответствия стали и готового инструмента требованиям стандартов и технических условий. Включает проверку химического состава, механических свойств, размеров и формы.
9. Маркировка и упаковка: Готовый инструмент маркируется и упаковывается для транспортировки и хранения.

Дополнительные сведения:

• Сталь Р12 является одной из наиболее распространенных марок быстрорежущей стали благодаря оптимальному сочетанию свойств и стоимости.
• Существуют аналоги стали Р12, производимые в других странах, например, сталь M2 по стандарту AISI (США).
• При выборе стали для изготовления инструмента необходимо учитывать условия эксплуатации, требования к твердости, износостойкости и теплостойкости.
• Для улучшения свойств стали Р12 могут применяться различные виды термообработки, такие как закалка с криогенной обработкой или азотирование.
• Важным фактором при работе со сталью Р12 является соблюдение режимов резания и использование соответствующих смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для предотвращения перегрева и износа инструмента.
• Правильный выбор инструмента из стали Р12 и соблюдение технологии его эксплуатации обеспечивают высокую производительность и качество обработки.