Швидкорізальна сталь. Її властивості та класифікація
У наш час швидкорізальна сталь продовжує залишатися провідним матеріалом для виробництва різноманітних металообробних насадок і різального інструменту. Такі сплави часто використовуються при виготовленні верстатних пилок, свердел і робочих головок бурів. Незважаючи на що з'явилося зараз велика різноманітність всіляких твердосплавних композитних і керамічних матеріалів, які забезпечують навіть більшу продуктивність обробки, швидкорізальні інструментальні сталі міцно утримують свої позиції.
Широке застосування таких сплавів для виробництва сложнопрофільних ріжучих інструментів зумовлена поєднанням в них високого показника міцності (до 68 HRC) і теплостійкості (вони не втрачають своїх робочих властивостей навіть при температурі 650 ° С) з високим значенням в'язкості, що значно перевищують аналогічний показник для твердосплавних композитних матеріалів . До того ж швидкорізальна сталь володіє надзвичайно високою технологічністю, що має на увазі хорошу оброблюваність способом тиску і різання.
Які властивості буде мати такий сплав, залежить від легуючих добавок. Зазвичай швидкорізальна сталь являє собою багатокомпонентну систему з вмістом хрому, молібдену, вольфраму, кобальту і ванадію. Наявність різних складових, а також їх вміст у відсотковому відношенні вказується при маркуванні. Літера Р тут означає, що сталь є швидкорізальної, подальша цифра вказує вміст вольфраму в відсотках. Подальші букви позначають наявність інших легуючих елементів, а цифри, що йдуть слідом за літерами, - їх процентну масову частку в сплаві. Так, буква М означає наявність у системі молібдену, Ф - ванадію, К - кобальту, А - азоту.
За змістом легуючих добавок швидкорізальна сталь може класифікуватися на вольфрамову, молибденовую, вольфрамо-молибденовую. В особливу групу виділяються метали, леговані кобальтом. Такі сплави, як правило, застосовуються при виготовленні інструментів для обробки важкооброблюваних деталей з жароміцних сплавів. Швидкорізальна сталь, легована ванадієм головним чином призначена для виробництва інструментів так званої "чистовий" обробки - протяжок, розгорток та інших.
Найпоширеніша і, мабуть, найстаріша марка швидкорізальної сталі Р18 служить для виготовлення складних і фасонних різьбонарізних інструментів. Кошти ж стандартної форми для високоякісної обробки металу виготовляються переважно зі сплаву марки Р9. З неї роблять фрези, різці тощо.
По робочому температурному режиму швидкорізальні стали діляться на три категорії: сплави з нормальною, підвищеною і високою теплостійкістю. До першої групи належать вольфрамові (Р18, Р9) і вольфрамо-молібденові (Р6М5). Такі марки застосовуються при обробці кольорових металів, конструкційних сталей і чавуну.
Для матеріалів другої категорії характерним є надзвичайно високий вміст кобальту, вуглецю і ванадію. Найбільш популярна марка в даній групі - Р6М5Ф3. Ванадієвої сталі властива підвищена зносостійкість. Єдиний їхній серйозний недолік - погана шліфуємость, так як твердість карбідів ванадію не поступається аналогічному показнику електрокорундового шліфувального диска.
І, нарешті, стали третьої категорії характеризуються невисоким відсотком вмісту вуглецю, що робить їх придатними для обробки жароміцних, нержавіючих і титанових сплавів. Ще одна їхня характерна відмінна риса - великого число легуючих елементів. До цієї групи відносяться такі марки, як 3В20К20Х4Ф, В11М7К23 та ін.