Интернет-магазин инструментов > Тех. библиотека > Материалы для изготовления режущих инструментов

Материалы для изготовления режущих инструментов

Материалы для изготовления режущих инструментов должны обладать:
а) высокой твердостью, превышающей твердость обрабатываемого металла;
б) высокой износостойкостью при трении об обрабатываемый металл с большой скоростью и с большим давлением;
в) высокой механической прочностью. Изготовленные из стали режущие инструменты после термической обработки должны иметь твердость в пределах 60—64Rc. Инструменты малых размеров (сверла, зенкеры, метчики, плашки) из углеродистой стали должны иметь твердость в пределах 58—59/Rс.

Марка стали	Плотность р, г/см³	Твердость		После закалки		Температура °С		Тепло-стойкость, °С
Марка стали	Плотность р, г/см³	После отжига НВ	После закалки и отпуска HRC3	а_н, МПа	Ударная вязкость apan>_н'Ю⁵, Дж/м²	Закалка	Отпуск	Тепло-стойкость, °С
Р18	8,75	255	63	2900-3100	3	1270	560	620
Р12	8,39	255	63	3000-3200	3,8	1250	560	620
Р9	3,3	255	63	3350	2	1230	560	620
Р6М5	8,15	255	64	3300-3400	4,8	1220	550	620
11РЗАМЗФ2	7,9	255	63	2900-3100	-	1200	550	620
Р6М5ФЗ	8,15	269	65	3300-3400	4,8	1220	550	630
Р12ФЗ	8,39	269	64	3000-3100	2,7	1250	560	630
Р18М5Ф2	8,75	285	64	2600-3100	2	1280	570	640
Р9К5	8,25	269	64	2500	0,7	1230	570	630
Р6М5К5	8,15	269	65	3000	2,75	1230	550	630
Р9М4К8	3,3	285	65	2500	2,6	1230	550	630
Р2АМ9К5	7,8	285	65	-	-	1200	540	630

Углеродистая инструментальная сталь подразделяется на качественную и высококачественную (с меньшим содержанием серы и фосфора). Из качественной инструментальной стали марок У7, У8, У8Г и У9 изготовляются преимущественно ударные инструменты, державки и корпусы сложных и ответственных режущих инструментов: из высококачественной инструментальной стали марок У10А и У12А - режущие инструменты, работающие с малой скоростью резания, с большими перерывами между рабочими циклами и с обильным охлаждением. Из высококачественной углеродистой стали указанных марок изготовляются круглые плашки, метчики, сверла и зенкеры малых размеров, развертки, шаберы, напильники, ножовочные полотна для ручной работы и другие инструменты, из стали У13А — шаберы, зубила для насечки напильников и режущие инструменты для обработки металлов повышенной твердости.
Вследствие низкой красностойкости углеродистая инструментальная сталь в настоящее время находит ограниченное применение.
Легированные инструментальные стали по своему химическому составу отличаются от углеродистых повышенным содержанием кремния или марганца или наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, никеля и др.
Присадка легирующих элементов сообщает легированным сталям лучшую прокаливаемость и меньшую хрупкость, чем у углеродистых сталей.
Примерное назначение легированной инструментальной стали следующее: марка ХГ — для инструментов, которые при закалке должны мало деформироваться: длинные метчики, калибры, лекала, плашки, фрезы;

марки X и Х09 — для зубил, штемпелей, токарных, строгальных и долбежных резцов;

марка 9ХС — для слесарных и круглых плашек, сверл, разверток, фрез, метчиков и гребенок;

марка В1 — для спиральных сверл, метчиков и роликовых ножей;

марка ХВ5 — для токарных, строгальных резцов, для гравировальных резцов, для фрез с умеренной скоростью резания самых твердых материалов, как, например: валков чугунных с закаленной поверхностью и панцырных плит;

марка ХВГ — для режущих инструментов, которые при закалке должны подвергаться минимальному короблению: протяжек, длинных метчиков, длинных разверток, фрез специального назначения и специальных инструментов других видов. Быстрорежущая инструментальная сталь содержит вольфрам, хром и ванадий. В зависимости от процента содержания легирующих элементов в быстрорежущей стали различают марки Р18 и Р9.

Быстрорежущая инструментальная сталь предназначена для изготовления инструментов с большим сопротивлением изнашиванию, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до температуры порядка 600°.
Высоколегированная быстрорежущая сталь марки Р18 содержит около 18% вольфрама, 4,5% хрома и 1% ванадия. Благодаря высокой твердости, износостойкости и механической прочности быстрорежущая сталь Р18 широко применяется для изготовления ответственных по назначению и сложных по форме инструментов всех видов, работающих в напряженных режимных условиях, — фасонных резцов, зуборезных инструментов, протяжек, ответственных резьбонарезных инструментов и других.
Низколегированная быстрорежущая сталь Р9 содержит около 9% вольфрама, 4,5% хрома и 2% ванадия. Она предназначена для замены высоколегированной стали Р18 при изготовлении инструментов, предназначенных для работы с большими скоростями резания,— резцов всех видов, сверл, зенкеров, разверток, резьбонарезных инструментов с шлифованной резьбой, некоторых видов зуборезных инструментов и ДР- При резании металлов со скоростям! 30—70 м/мин она обладает одинаковыми со сталью Р18 режущими свойствами

Марка стали	Характерные физико-механические свойства	Шлифуемость	Область применения
Р13	Удовлетворительная прочность, износостойкость при малых и средних скоростях резания	Хорошая	Для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей.
Р12	Близкие к свойства стали Р13, но более высокие "горячая" пластичность и прочность, вязкость.	Удовлетворительная	То же, что для стали Р13, а так же для обработки некоторых видов коррозионно-стойкой стали.
Р9	Близкие к свойства стали Р13, но обладает лучшими механическими свойствами.	Пониженная по сравнению со шлифуемостью стали Р13, повышенная склонность к проявлению прижогов при заточке.	Для инструментов простой формы, для обработки конструкционных материалов.
Р6М5, 9Х6МЗФЗАПСТ, 9Х4МЗФ2АГСТ	Повышенная прочность, повышенная склонность к обезуглероживанию и выгоранию молибдена.	Удовлетворительная	Та же, что для стали Р13, но предпочтительны для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инсрумента, работающего с ударными нагрузками.
А11РЗАМФ2	Склонна к перегреву.	Пониженная	Для инструмента простой формы при обработке углеродистых и конструкционных сталей с прочностью не более 300 МПа.
Р12ФЗ	Стойкость выше в 1,5 - 2,5 раза чем у стали Р12 и Р6М5 при средних скоростях резания.		Для чистовых инструментов при обработке вязких сталей, обладающих абразивными свойствами.
Р6М5ФЗ	Повышенная прочность, вязкость, износостойкость.		Для чистовых и полу чистовых инструментов (фасонные резцы, развёртки, протяжки, фрезы) при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей.
Р9К5	Повышенная вторичная твёрдость.	Пониженная, близкая к шлифуемости стали Р9	Для различных инструментов при обработке коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов, а так же сталей повышенной прочности.
Р18К5Ф2	Повышенная вторичная твёрдость и износостойкость.	Пониженная, рекомендуются эльборовые круги	Для черновых и полу чистовых инструментов при обработке высокопрочных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов.
Р6М5К5			Для черновых и полу чистовых инструментов при обработке легированных и коррозионно-стойких сталей.
Р9М4К8			Для различных инструментов при обработке высокопрочных, жаропрочных, и коррозионно-стойких сталей и сплавов, а так же улучшенной легированной стали.
Р10К5Ф5	Повышенная вторичная твёрдость, высокая износостойкость.	Низкая, рекомендуется применять зльборовые шлифовальные круги.	Для черновых и полу чистовых инструментов при обработке высокопрочных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов.
Р9К10	Повышенная вторичная твёрдость, пониженная ударная вязкость.	Пониженная, близкая к шлифуемости стали Р9.	Для различных инструментов при обработке коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов, а так же сталей повышенной прочности.
Р12Ф4К5	Высокая прочность и вязкость, повышенная износостойкость.	Низкая	Для чистовых и полу чистовых инструментов для обработки большинства марок труднообрабатываемых материалов.
Р12МЗФ2К8, Р6М5Ф2К8	Повышенная прочность, высокая износостойкость.	Пониженная	Для различных инструментов для обработки труднообрабатываемых материалов а так же для обработки конструкционных материалов на высоких скоростях резания
К10Р10М4ФЗ	Пониженная прочность, высокая износостойкость.	Низкая, склонность к обезуглероживанию	Для инструментов простой формы для обработки труднообрабатываемых материалов, а так же для чистовых и полу чистовых инструментов, работающих на автоматических станках
Р6М5К5-МП	Высокая прочность на изгиб, в 1,5 -2,5 раза более высокая стойкость по сравнению с аналогичной маркой обычного производства.	Удовлетворительная, но выше чем у стали Р6М5	Для черновых и полу чистовых инструментов (фрезы, свёрла, зенкеры, и др.) для обработки жаростойких и высокопрочных сталей, жаропрочных сплавов типа ХН77ТЮР
Р9К5-МП		Повышенная, по отношению к стали Р6К5
Р9М4КЗ-МП		Хорошая	Для черновых и полу чистовых инструментов (фрезы, свёрла, зенкеры и др.) для обработки жаропрочных сплавов пониженной обрабатываемости типа ЖС6-КП
Р12МЗК5Ф2- МП		Улучшенная	Для обработки жаропрочных сталей при протягивании
Р12МЗК8Ф2- мп, Р12МЗК10ФЗ- МП			Для чистовых и полу чистовых инструментов для обработки жаропрочных сплавов типа ВЛЖ-12
Р6М5К5-МП			Для обработки низко- и среднелегированных сталей при басонном точении, свеолении. оазвёотывании. зенкеровании. фрезеровании, зубодолблении