Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная быстрорежущая Р14Ф4

Сталь инструментальная быстрорежущая марки Р14Ф4: описание, свойства и применение

Сталь Р14Ф4 – это высоколегированная инструментальная быстрорежущая сталь, обладающая повышенной красностойкостью, износостойкостью и прочностью. Она относится к классу быстрорежущих сталей, предназначенных для изготовления режущего инструмента, работающего на высоких скоростях резания. Благодаря своему химическому составу и специальной термической обработке, сталь Р14Ф4 способна сохранять свои режущие свойства даже при нагреве до высоких температур, возникающих в процессе обработки материалов.

Основные Свойства Стали Р14Ф4:

• Высокая красностойкость: Сталь сохраняет твердость и режущие свойства при температурах до 600-620 °C, что позволяет использовать инструмент из этой стали для обработки материалов на высоких скоростях резания.
• Повышенная износостойкость: Наличие в составе стали большого количества карбидообразующих элементов, таких как вольфрам, молибден и ванадий, обеспечивает высокую износостойкость инструмента, что продлевает срок его службы.
• Высокая прочность и твердость: Сталь Р14Ф4 обладает высокой твердостью после закалки и отпуска, что обеспечивает устойчивость режущей кромки инструмента к деформации и сколам.
• Удовлетворительная обрабатываемость резанием: Несмотря на высокую твердость, сталь Р14Ф4 достаточно хорошо обрабатывается резанием в отожженном состоянии.
• Низкая свариваемость: Сталь Р14Ф4 не рекомендуется для сварки из-за высокого риска образования трещин в зоне сварного шва.
• Склонность к обезуглероживанию: При нагреве сталь Р14Ф4 склонна к обезуглероживанию поверхности, поэтому при термической обработке необходимо соблюдать меры защиты от окисления.
• Склонность к перегреву: Сталь Р14Ф4 склонна к перегреву при закалке, поэтому необходимо тщательно контролировать температуру нагрева.
• Пониженная шлифуемость: После термообработки сталь Р14Ф4 тяжело поддается шлифовке.

Химический Состав Стали Р14Ф4 (ГОСТ 19265-73):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	1.35 - 1.50
Кремний (Si)	≤ 0.50
Марганец (Mn)	≤ 0.50
Никель (Ni)	≤ 0.60
Вольфрам (W)	13.0 - 14.5
Молибден (Mo)	≤ 0.60
Ванадий (V)	3.50 - 4.20
Фосфор (P)	≤ 0.030
Сера (S)	≤ 0.030
Хром (Cr)	≤ 0.40

Расшифровка Обозначений:

• Р – Быстрорежущая сталь
• 14 – Среднее содержание вольфрама (W) в процентах.
• Ф4 – Среднее содержание ванадия (V) в процентах.

Механические Свойства Стали Р14Ф4 (После Термической Обработки):

Механические свойства стали Р14Ф4 зависят от режима термической обработки (закалка и отпуск). При правильном режиме термообработки можно достичь следующих значений:

• Твердость (HRC): 64-66 (HRC - метод Роквелла)
• Предел прочности при изгибе (σизг), МПа: 3800 - 4200
• Ударная вязкость (KCU), Дж/см2: 15 - 25

Физические Свойства Стали Р14Ф4:

• Плотность, кг/м3: 8200 - 8300
• Теплопроводность, Вт/(м·°С): 19 - 24
• Модуль упругости, ГПа: 210 - 220
• Коэффициент линейного расширения, 1/°С: 11 - 12 * 10^-6
• Температура ковки, °С: 1100 - 850
• Температура отпуска, °С: 550 - 600
• Температура закалки, °С: 1260 - 1290

Области Применения Стали Р14Ф4:

Сталь Р14Ф4 широко используется для изготовления режущего инструмента, предназначенного для обработки высокопрочных и твердых материалов на высоких скоростях резания. Основные области применения:

• Черновая обработка:
  • Токарные резцы для обработки заготовок из углеродистых и легированных сталей.
  • Фрезерный инструмент для обработки корпусных деталей.
  • Сверла и развертки для обработки отверстий.
• Чистовая обработка:
  • Протяжки для обработки внутренних поверхностей.
  • Метчики и плашки для нарезания резьбы.
  • Инструмент для зубонарезных станков.
• Обработка труднообрабатываемых материалов:
  • Инструмент для обработки нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов.
  • Инструмент для обработки титановых сплавов.
• Инструмент для автоматизированных линий:
  • Специальный инструмент для станков с ЧПУ.
  • Инструмент для высокопроизводительной обработки.

Виды Металлопроката из Стали Р14Ф4:

Сталь Р14Ф4 поставляется в виде различных видов металлопроката, предназначенных для изготовления режущего инструмента:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления токарных резцов, сверл, фрез и другого инструмента.
• Полоса: Используется для изготовления плоских инструментов, таких как протяжки и плашки.
• Квадрат: Используется для изготовления корпусных деталей инструмента и других целей.
• Лист: Используется редко, в основном для изготовления специальных инструментов.
• Проволока: Используется для изготовления мелкого инструмента, например, метчиков и плашек небольшого диаметра.
• Поковки и штамповки: Используются для изготовления заготовок сложных форм, которые затем подвергаются механической обработке.

ГОСТы, Регламентирующие Сталь Р14Ф4 и Металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19265-73 "Сталь быстрорежущая. Марки." – Определяет химический состав и основные требования к стали Р14Ф4.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." – Регламентирует размеры и предельные отклонения для круглого проката.
• ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент." – Регламентирует размеры и предельные отклонения для полосового проката.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." – Регламентирует размеры и предельные отклонения для квадратного проката.
• ГОСТ 1435-99 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия." - Распространяется на прутки, полосы и мотки из инструментальной стали (включая быстрорежущую) и устанавливает общие технические условия.
• ГОСТ 5950-2000 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия." - Распространяется на прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали (включая быстрорежущую) и устанавливает общие технические условия.
• ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент." - Определяет сортамент калиброванного круглого проката. (Применяется, если сталь Р14Ф4 поставляется в калиброванном виде).
• Другие ГОСТы на конкретные виды режущего инструмента (сверла, фрезы, резцы и т.д.), в которых сталь Р14Ф4 может быть указана как материал изготовления.

Операции в Цехах, Производимые с Использованием Материалов из Стали Р14Ф4:

Использование стали Р14Ф4 в качестве материала для режущего инструмента позволяет выполнять широкий спектр операций в различных цехах машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий:

• Механический цех:
  • Токарная обработка: обработка наружных и внутренних поверхностей вращения (валы, оси, втулки, диски и т.д.).
  • Фрезерная обработка: обработка плоских и фасонных поверхностей, пазов, канавок.
  • Сверление: получение отверстий различных диаметров и глубин.
  • Растачивание: увеличение диаметра существующих отверстий.
  • Развертывание: получение точных размеров и высокой чистоты поверхности отверстий.
  • Строгание и долбление: обработка плоских поверхностей и пазов.
  • Шлифование: окончательная обработка поверхностей для достижения высокой точности и чистоты.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление режущего инструмента: токарные резцы, фрезы, сверла, метчики, плашки, протяжки и т.д.
  • Заточка и переточка режущего инструмента: восстановление режущих свойств инструмента после износа.
  • Ремонт режущего инструмента: восстановление поврежденных инструментов.
• Термический цех:
  • Термическая обработка режущего инструмента: закалка и отпуск для придания необходимой твердости и износостойкости.
• Заготовительный цех:
  • Резка металлопроката: раскрой металлопроката на заготовки для дальнейшей обработки.
• Зуборезный цех:
  • Нарезание зубьев на зубчатых колесах, шестернях, червячных колесах и других деталях.

В заключение, сталь Р14Ф4 является высококачественной быстрорежущей сталью, широко используемой для изготовления режущего инструмента, предназначенного для обработки широкого спектра материалов. Благодаря своим уникальным свойствам, сталь Р14Ф4 обеспечивает высокую производительность и долговечность инструмента, что делает ее незаменимым материалом в различных отраслях промышленности.