Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная быстрорежущая Р18К5Ф2

Сталь инструментальная быстрорежущая марки Р18К5Ф2: описание, свойства и применение

Сталь Р18К5Ф2 – это высоколегированная инструментальная быстрорежущая сталь, разработанная для изготовления режущего инструмента, работающего в условиях высоких температур и скоростей резания. Благодаря своему уникальному химическому составу и специальной термической обработке, сталь Р18К5Ф2 обладает исключительной красностойкостью, износостойкостью и высокой твердостью.

Свойства стали Р18К5Ф2:

• Высокая красностойкость: Способность сохранять твердость и режущие свойства при нагреве до высоких температур (до 600-620°C), что позволяет инструменту работать с высокими скоростями резания без потери эффективности.
• Исключительная износостойкость: Обеспечивается наличием большого количества карбидов в структуре стали, которые значительно повышают ее сопротивление абразивному износу.
• Высокая твердость: Достигается в результате термической обработки (закалки и отпуска) и составляет 63-65 HRC.
• Хорошая прокаливаемость: Обеспечивает получение равномерной твердости по всему сечению инструмента.
• Относительно невысокая обрабатываемость резанием в отожженном состоянии: Требует применения твердосплавного инструмента и специальных режимов обработки.
• Пониженная ударная вязкость: По сравнению с другими быстрорежущими сталями, сталь Р18К5Ф2 обладает меньшей ударной вязкостью, что следует учитывать при выборе инструмента для работ, связанных с ударными нагрузками.
• Склонность к обезуглероживанию при нагреве: Требует защиты от окисления при термической обработке.
• Трудности при шлифовании: Высокая твердость и износостойкость затрудняют процесс шлифования, требуя применения специальных абразивных кругов и режимов обработки.

Химический состав стали Р18К5Ф2 (ГОСТ 19265-73):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.73 - 0.83
Кремний (Si)	≤ 0.45
Марганец (Mn)	≤ 0.50
Никель (Ni)	≤ 0.60
Хром (Cr)	3.8 - 4.4
Вольфрам (W)	17.5 - 19.0
Ванадий (V)	1.7 - 2.1
Молибден (Mo)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Фосфор (P)	≤ 0.030
Сера (S)	≤ 0.030
Кобальт (Co)	4.7 - 5.2

Расшифровка обозначения:

• Р – Быстрорежущая сталь (Rapid steel)
• 18 – Содержание вольфрама (W) около 18%
• К5 – Содержание кобальта (Co) около 5%
• Ф2 – Содержание ванадия (V) около 2%

Механические свойства стали Р18К5Ф2 (после термической обработки):

Механические свойства стали Р18К5Ф2 зависят от режима термической обработки. Типичные значения после закалки и отпуска:

• Твердость: 63-65 HRC
• Предел прочности на изгиб (σ_изг): 3500 - 4000 МПа (зависит от режима термообработки)
• Ударная вязкость (KCU): 15-25 Дж/см² (достаточно низкая, что ограничивает применение для инструментов, подверженных ударным нагрузкам)

Физические свойства стали Р18К5Ф2:

• Плотность: 8200 кг/м³
• Модуль упругости (E): 210 ГПа
• Коэффициент линейного расширения (α): 11.5 x 10^-6 / °C (в диапазоне 20-100°C)
• Теплопроводность (λ): 19 Вт/(м·K)
• Удельная теплоемкость (c): 460 Дж/(кг·K)
• Электрическое сопротивление (ρ): 0.65 - 0.75 мкОм·м

Области применения стали Р18К5Ф2:

Сталь Р18К5Ф2 широко используется для изготовления режущего инструмента, предназначенного для обработки различных материалов, включая:

• Токарные резцы: Для обработки углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, а также чугунов.
• Фрезы: Концевые, дисковые и фасонные фрезы для обработки плоскостей, пазов и профилей.
• Сверла: Спиральные сверла для сверления отверстий в различных материалах.
• Метчики и плашки: Для нарезания внутренней и наружной резьбы.
• Протяжки: Для обработки внутренних поверхностей сложной формы.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Инструмент для зуборезных станков: Для нарезания зубьев зубчатых колес.
• Инструмент для обработки дерева: Пилы, ножи и фрезы для обработки древесины.
• Инструмент для обработки пластмасс: Для обработки термопластов и реактопластов.
• Инструмент для чистовой обработки: Благодаря своим свойствам, сталь Р18К5Ф2 используется для изготовления инструмента, применяемого в финишных операциях, где требуется высокая точность и чистота поверхности.

Виды металлопроката из стали Р18К5Ф2:

Сталь Р18К5Ф2 поставляется в виде различного металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления широкого спектра режущего инструмента.
• Квадрат: Применяется для изготовления инструмента с прямоугольным или квадратным сечением.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, пил и другого плоского инструмента.
• Лист: Применяется для изготовления штампов и других деталей сложной формы.
• Кованые заготовки: Используются для изготовления крупногабаритного инструмента.
• Проволока: Для изготовления мелкого инструмента и специальных деталей.

ГОСТы, регламентирующие сталь Р18К5Ф2 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19265-73: Сталь инструментальная быстрорежущая. Марки. (Определяет химический состав и основные требования к стали Р18К5Ф2)
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски на круглый прокат из стали Р18К5Ф2)
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски на квадратный прокат из стали Р18К5Ф2)
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски на полосовой прокат из стали Р18К5Ф2)
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (Определяет общие технические требования к металлопрокату из инструментальной стали, включая Р18К5Ф2)
• ГОСТ 5950-2000: Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия. (Определяет общие технические требования к металлопрокату из инструментальной легированной стали, включая Р18К5Ф2)
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски на калиброванный круглый прокат из стали Р18К5Ф2)
• ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски на калиброванный квадратный прокат из стали Р18К5Ф2)

Операции в цехах, использующие материалы из стали Р18К5Ф2:

Сталь Р18К5Ф2 находит широкое применение в различных цехах, где требуется обработка металлов и других материалов:

• Механические цеха: Изготовление режущего инструмента (резцы, фрезы, сверла и т.д.) на токарных, фрезерных и шлифовальных станках.
• Инструментальные цеха: Производство штампов, пресс-форм и другого инструмента для обработки металлов давлением.
• Ремонтные цеха: Изготовление запасных частей и инструмента для ремонта оборудования.
• Деревообрабатывающие цеха: Изготовление ножей, пил и фрез для обработки древесины.
• Производство пластмасс: Изготовление инструмента для обработки пластмасс.
• Металлургические цеха: Изготовление инструмента для обработки металлов, включая резку, сверление и шлифовку.

Основные операции с использованием стали Р18К5Ф2 в цехах:

• Резка: Разрезание заготовок из стали Р18К5Ф2 на необходимые размеры с использованием ленточных пил, дисковых пил или абразивной резки.
• Токарная обработка: Формирование деталей на токарных станках с использованием резцов из стали Р18К5Ф2.
• Фрезерная обработка: Обработка плоскостей, пазов и профилей на фрезерных станках с использованием фрез из стали Р18К5Ф2.
• Сверление: Получение отверстий в деталях с использованием сверл из стали Р18К5Ф2.
• Шлифование: Доводка деталей до требуемой точности и шероховатости поверхности с использованием шлифовальных кругов.
• Термическая обработка: Закалка и отпуск для достижения требуемой твердости и износостойкости.
• Заточка инструмента: Восстановление режущих свойств инструмента путем заточки на специальных станках.

В заключение, сталь Р18К5Ф2 – это высококачественная инструментальная сталь, обладающая уникальным сочетанием свойств, что делает ее незаменимой для изготовления режущего инструмента, работающего в тяжелых условиях эксплуатации. Широкий спектр применения, разнообразие видов металлопроката и наличие соответствующих ГОСТов обеспечивают ее востребованность в различных отраслях промышленности.