Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная быстрорежущая Р9К5

Сталь инструментальная быстрорежущая марки Р9К5: описание, свойства и применение

Сталь Р9К5 – это высоколегированная инструментальная быстрорежущая сталь, предназначенная для изготовления режущего инструмента, работающего с повышенными требованиями к износостойкости и красностойкости. Она сочетает в себе высокую твердость, прочность, теплостойкость и износостойкость, что делает ее незаменимой в условиях интенсивной эксплуатации при высоких температурах резания.

Свойства стали Р9К5:

• Высокая твердость: Сталь Р9К5 обладает высокой твердостью, достигающей 63-65 HRCэ после термической обработки, что обеспечивает отличную режущую способность и стойкость к абразивному износу.
• Высокая износостойкость: Наличие в составе стали карбидообразующих элементов, таких как вольфрам, молибден, хром и ванадий, способствует образованию твердых карбидов, которые значительно повышают износостойкость инструмента.
• Красностойкость: Сталь Р9К5 сохраняет свою твердость и режущие свойства при высоких температурах (до 600-620°C), что позволяет использовать ее для обработки материалов с высокой скоростью резания.
• Прочность: Сталь Р9К5 обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать значительные механические нагрузки, возникающие при резании.
• Теплостойкость: Сталь устойчива к термической деформации и сохраняет свои свойства при нагреве и охлаждении.
• Умеренная обрабатываемость: Обрабатываемость стали Р9К5 удовлетворительна, но требует применения специальных методов и инструментов из-за ее высокой твердости и абразивности.

Химический состав стали Р9К5 (ГОСТ 19265-73):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.85-0.95
Кремний (Si)	0.20-0.50
Марганец (Mn)	0.20-0.50
Никель (Ni)	до 0.60
Хром (Cr)	3.80-4.40
Вольфрам (W)	8.50-9.50
Ванадий (V)	1.20-1.50
Молибден (Mo)	до 0.50
Кобальт (Co)	4.50-5.50
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030
Медь (Cu)	до 0.30

Расшифровка обозначения стали Р9К5:

• Р – Быстрорежущая сталь
• 9 – Содержание вольфрама (W) около 9%
• К – Содержание кобальта (Co)
• 5 – Содержание кобальта (Co) около 5%

Механические свойства стали Р9К5 (ГОСТ 19265-73):

• Твердость после закалки и отпуска: 63-65 HRCэ
• Предел прочности на изгиб, σизг: 4200-4500 МПа
• Ударная вязкость, KCU: 20-30 Дж/см2

Физические свойства стали Р9К5:

• Плотность: 8200 кг/м3
• Теплопроводность: 19 Вт/(м·К) при 20°C
• Коэффициент линейного расширения: 11.5 x 10-6 /°C (20-100°C)
• Модуль упругости: 210 ГПа

Области применения стали Р9К5:

Сталь Р9К5 широко используется для изготовления режущего инструмента, предназначенного для обработки конструкционных сталей, легированных сталей, нержавеющих сталей, чугуна и других труднообрабатываемых материалов. Конкретные примеры применения включают:

• Метчики: Для нарезания внутренней резьбы в отверстиях.
• Фрезы: Для обработки плоскостей, пазов, канавок и контуров.
• Зенкеры: Для обработки отверстий под крепежные элементы.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Токарные резцы: Для обработки наружных и внутренних поверхностей на токарных станках.
• Сверла: Для сверления отверстий в различных материалах.
• Протяжки: Для обработки внутренних поверхностей сложной формы.
• Инструмент для зуборезных станков: Для нарезания зубьев шестерен и других зубчатых деталей.
• Инструмент для обработки закаленных сталей: Благодаря высокой твердости и красностойкости.

Виды металлопроката из стали Р9К5:

Сталь Р9К5 поставляется в различных видах металлопроката, включая:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов.
• Полоса: Используется для изготовления протяжек, резцов и других инструментов.
• Квадрат: Применяется для изготовления инструментальных заготовок.
• Лист: Реже используется, в основном для изготовления специальных инструментов.
• Кованые заготовки: Для изготовления крупногабаритного инструмента.

ГОСТы, регламентирующие сталь Р9К5 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19265-73: Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия. (Основной ГОСТ на сталь Р9К5, определяющий ее химический состав, механические свойства и другие характеристики).
• ГОСТ 5952-2019: Сталь инструментальная нелегированная и легированная. Марки. (Определяет марки инструментальных сталей, включая Р9К5).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия.

Операции в цехах с использованием материалов из стали Р9К5:

Сталь Р9К5 используется на различных этапах производства инструмента, включая:

• Заготовительный цех:
  • Резка: Разрезание металлопроката на заготовки необходимой длины с использованием ленточнопильных станков, абразивной резки или плазменной резки.
  • Ковка: (Для крупногабаритного инструмента) придание заготовке необходимой формы под воздействием высоких температур и механических ударов.
• Термический цех:
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений в заготовке после ковки или механической обработки.
  • Закалка: Нагрев заготовки до определенной температуры (обычно 1260-1290°C) и быстрое охлаждение в масле или на воздухе для достижения максимальной твердости.
  • Отпуск: Повторный нагрев закаленной заготовки до более низкой температуры (обычно 550-580°C) для снижения хрупкости и повышения прочности.
  • Криогенная обработка: (Опционально) Охлаждение закаленного инструмента до очень низких температур (-70°C до -196°C) для повышения твердости, износостойкости и стабильности размеров.
• Механический цех:
  • Токарная обработка: Придание заготовке необходимой формы и размеров на токарных станках.
  • Фрезерная обработка: Формирование сложных поверхностей, пазов и канавок на фрезерных станках.
  • Шлифование: Достижение высокой точности и чистоты поверхности с использованием шлифовальных станков.
  • Электроэрозионная обработка (ЭЭО): Формирование сложных контуров и отверстий в закаленном инструменте с использованием электрических разрядов.
  • Зубонарезка: (Для инструмента для зуборезных станков) нарезание зубьев на заготовках с использованием зуборезных станков.
  • Заточка: Заточка режущих кромок инструмента с использованием заточных станков.
• Контроль качества:
  • Измерение твердости: Проверка твердости инструмента после термической обработки.
  • Визуальный контроль: Проверка поверхности инструмента на наличие дефектов.
  • Контроль размеров: Проверка соответствия размеров инструмента требованиям чертежа.
  • Металлографический анализ: (Опционально) Анализ микроструктуры стали для оценки качества термической обработки.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление специального инструмента: Производство нестандартного инструмента для выполнения специфических задач.
• Ремонтный цех:
  • Восстановление инструмента: Переточка, шлифовка и восстановление изношенного инструмента из стали Р9К5.

Таким образом, сталь Р9К5 является востребованным материалом в различных отраслях промышленности, где требуется высокопроизводительный и долговечный режущий инструмент. Ее уникальные свойства и широкая область применения делают ее незаменимой для обработки самых разнообразных материалов.