Сталь марки Р6М5: характеристики и применение

Применение сплава

Приведённые качества этой стали определили её непосредственное место в производстве. В основном она применяется для резки других материалов в условиях экстремально высокой температуры. Гораздо практичнее применять для этих задач быстрорез, чем какие-нибудь нержавеющие сплавы. Характерная черта Р6М5 – превосходное удерживание заточки, благодаря высоким показателям твёрдости.

Также этот прекрасный металл очень хорошо переносит ударные перегрузки, что обуславливает его востребованность в изготовлении кранов, свёрл и развёртки.

Клинок для ножа из стали Р6М5.

Р6М5 со своими свойствами динамично используется для выпуска ножей. Вследствие широкого использования и производства этого инструмента, существует множество известных изготовителей, к примеру, тот же Rapid.

Проводятся многочисленные эксперименты, в которых применяются ножи из Р6М5. Они эффективно справляются с резкой следующих предметов с повышенной прочностью: толстые верёвки, дерево, кости и т.д. Самое эффектное удачное испытание — резка ножом, выполненным из Р6М5 железной пластинки, которая была в несколько мм толщиной – не без трудностей, но удалось.

Когда Р6М5 используется для изготовления ножей, она обычно закаливается до HRC 60-62, хотя иногда этот параметр доводят и до HRC 66-67.

Benchmade является одной из крупнейших компаний по производству ножей, использующих сталь Р6М5. Этот сплав уникален по своему составу, он содержит большое количество молибдена и вольфрама, но в результате даёт очень мелкозернистую сталь, идеально подходящую для создания клинков.

ГОСТ и ТУ стали Р6М5

Информация о стали Р6М5 имеется одновременно в нескольких ГОСТ и ТУ. Во всех присутствуют продукция и её технологические параметры. Невзирая на перенаправление металлопроката на твёрдые сплавы, благодаря своим свойствам Р6М5 до сих пор пользуется большой популярностью на многих производствах.

Характеристики быстрорежущих сталей

Быстрорежущие сплавы появились относительно недавно. До их появления для обточки изделий из дерева или цветных металлов применялись обычные стальные резцы, при использовании которых возникали некоторые трудности. Они имели очень маленький срок службы ввиду быстрого износа и сильно нагревались, из-за чего работы на больших скоростях делалась невозможной.

Проблема была решена в 1858 году после получения сплава, в котором как основные легирующие добавки были использованы вольфрам и марганец. В течение последующих десятилетий методом многочисленных экспериментов было получено несколько видов сверхпрочных металлов, которые позволили значительно увеличить скорость и продуктивность металлорежущих станков.

К категории быстрорежущих сталей относят большую группу сплавов, в составе которых имеются легирующие элементы, позволяющие добиваться стойкости к износу и сильному нагреванию. От обычных углеродистых сплавов их отличает высокий показатель прочности, который позволяет использовать инструменты из них для обработки твёрдых материалов.

Клинок из быстрореза.

Быстрорезы имеют ряд примечательных характеристик, по которым их можно отличить от других марок сталей, к ним относят следующие:

1. Сохранение твёрдости при высоких температурах, так называемая горяча твёрдость. Любые предметы при трении нагреваются. Температура режущего инструмента, работающего на огромных оборотах, увеличивается очень быстро до высоких показателей. Обычные стали при таком нагреве подвергаются отпуску, из-за чего теряют свои рабочие свойства. Быстрорежущая сталь не подвергается подобным процессам, так как её состав позволяет ей выдерживать температуру до 6000 градусов Цельсия без потери прочности.
2. Высокая красностойкость – параметр сплава, характеризующийся временным промежутком, в течение которого он способен работать при высокой температуре без потери первоначальных свойств.
3. Сопротивление разрушительным процессам. Помимо стойкости к сильному нагреву быстрорезы должны иметь повышенные механические показатели, в сравнении с обычными металлами. Инструменты из таких сплавов даже под высоким давлением не крошатся и не переламываются, за счёт чего активно применяются для изготовления свёрл и резцов.

Расшифровка – что обозначают символы маркировки

Элементы оборудования, приборы имеют высокий показатель прочности, материал владеет отменной вязкостью. Сталь обеспечивает продолжительную работоспособность, как в составе компонентов изделий, так и в клинках или готовых инструментах.

Подобные маркировки являются наследством советской эпохи:

1. Буква “Р” – это индикатор быстрорежущих сталей. Выражение получается из перевода английского “rapid”” – “стремительный”.
2. Знак после “Р” отмечает наличие в составе вольфрама в процентном отношении. Для конкретно этого металла находится в приделе 6% с незначительными отхождениями.
3. После следует буква “М”, означающая наличность в марке молибдена. Показатель, стоящий дальше – процент наличия элемента в общей массе.
4. Помимо М, быстрорежущие стали могут включать в свою маркировку следующие обозначения: “К” – кобальт, “Т” – титан, “Ф” – ванадий, “Ц” – цирконий.

Рассматривая обозначение “Р6М5”, расшифровывание способно включать ещё и другие буквы. В случае, если сталь выплавили методом электрошлакового переплава, возникает дополнение в виде “Ш” (Р6М5-Ш). С введением в производственный процесс новейших технологий теперь попадается и такая формулировка – Р6АМ5. Это обозначает добавление в общий состав азотом.

Расшифровка маркировки данного сплава

Расшифровка маркировки стали Р6М5 следующая:

• Буква «Р» означает быстрорежущая или рапидная сталь, так как для маркировки бралось сокращение от английского слова «rapid» (на русском читается как рапид), которое в переводе означает «быстрый». А число, которое стоит за этой буквой обозначает процентное соотношение вольфрама в этом сплаве. В данном случае оно равняется 6 %, с небольшими отклонениями.
• Буква «М» показывает на то, что в составе этого сплава присутствует молибден. А число, которое стоит за буквой, также показывает количество его нахождения в сплаве этого металла в процентах.

Пример расшифровки маркировки

Если к этой стали больше не прибавляется никаких дополнительных элементов, то на этом обозначение ее заканчивается. Если же, к сплаву добавлен кобальт, то обозначаться она уже будет, Р6М5К5. Маркировка «Ф» — ванадий, «Т» — титан и другие добавочные элементы.

По ГОСТу сталь Р6М5 делится на следующие изделия, который принадлежит одному из межгосударственных стандартов. В нем описаны все технические требования, относящиеся к этой марке. Хоть и металлопрокат в последнее время переходит уже на твердые сплавы, эта марка все еще удерживает свои лидирующие позиции в спросе на рынке.

Ниже перечислены некоторые изделия из сплава этих металлов и соответствующий ГОСТ к ним:

• круги горячекатанные относятся к ГОСТу под номером 2590-88;
• калиброванный прут имеет ГОСТ 7417-75;
• полосы и пруты (для изготовления этих изделий используется разновидность стали Р6М5К5) – ГОСТ 19265-73;
• круги, у которых имеется специальная отделка верхнего слоя имеют ГОСТ 14955-77.

Скачать ГОСТ 2590-88

Скачать ГОСТ 7417-75

Химический состав

Химсостав Р6М5 включает, помимо перечисленных выше углерода и молибдена, следующие компоненты:

• углерод (С) 0,82 – 0,90 %;
• марганец (Mn) 0,20 – 0,50 %;
• хром (Cr) 3,8 – 4,4 %;
• кремний (Si) 0,20 – 0,50 %;
• молибден (Мо) 4,8 – 5,3 %;
• ванадий (V) 1,7 – 2,1 %;
• кобальт (Со) 0,5 %;
• никель (Ni) 0,4 %;
• фосфор (Р) 0,03 %;
• сера (S) 0,025 %;
• вольфрам (W) 5,5 – 6,5%.

Сплав с добавками кобальта, применяют ещё с начала двадцатого века. Из него выпускают приборы для резки кислотостойких, устойчивым к большим температурам металлов. Обработка подобных металлов приборами из иной марки требуют дополнительных затрат. Эта сталь характеризуется высокой твёрдостью и термостойкостью.

Плотность низколегированных сталей

Представлены значения плотности следующих низколегированных сталей: сталь 15М, 12МХ, 15ХМ, 15ХФ, 30Х, 30Н3, 30ХН3, 12Х5СМА, Х6М, 30Г2, 50С2Г. Средняя плотность низколегированных сталей имеет величину от 7725 до 7855 кг/м3 при температуре 20°С. Данные в таблице приведены в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1000°С. Размерность плотности в таблице кг/м3.

Основные характеристики

Базовые параметры стали такой марки – это: высокая вязкость, прекрасная износостойкость, неплохой уровень шлифуемости. Эта марка используется при выпуске многих типов лезвий и режущего оборудования для работы с конструкционными прочными сталями.

Нож с клинком из стали Р6М5.

Сплав вольфрамово-молибденового типа — второе название этой марки, которая может удерживать характерные ей качества даже при экстремальных температурных перепадах. Более того, её крепость на изгиб доходит до 4700 МПа. Сочетание её с ударной вязкостью даёт ей ощутимое превосходство над многими собратьями.

Плотность высоколегированных сталей с особыми свойствами

Представлены значения плотности следующих марок высоколегированных сталей: сталь Г13, Г20Х12Ф, Х21Х15Т, Р18. Значения плотности стали в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. Размерность плотности — кг/м3. Дополнительно вы можете ознакомиться с таблицей плотности веществ.

Источники:

1. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
2. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. А. С. Зубченко, М. М. Колосков и др. Под общей ред. А. С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. 784 с.: илл.

Трудности закалки быстрорежущей стали

Термическая обработка Р6М5 содержит гряду специфик, сопряжённых с характеристиками этой марки, а также большим временем нагревания под закалку. Чтобы достигнуть 1230 градусов по Цельсию (температура закаливания по ГОСТу), тратится рабочего времени на 25 процентов больше, чем для аналогичной марки Р18. Вначале делается отпускной период при 200 и 300 градусах по часу. Далее обработка выполняется в 3 этапа:

• 690 градусов -3 минуты;
• 860 – также 3 минуты;
• 1230 – 1,5 минуты.

Затем сталь остужают. В дальнейшем обрабатывании используют троекратный отпускной период при 560 градусов по 1.5 часа. В периодах отпуска сплав дополняют легирующими добавками, которые образуют карбиды, что увеличивает прочность конечного металла. Предшествующий отжиг стали содействует избавлению от высокой хрупкости при высоком показателе прочности.

Ковка ножа. Сталь Р6М5

Внимание!!!

Данная самоделка размещена исключительно в ознакомительных целях. Запрещено создание и применение в качестве холодного оружия, согласно ст223.4 УК РФ грозит
лишение свободы до двух лет!

Здравствуйте, уважаемые друзья. Ковка ножа в домашних условиях доступна любому человеку, стоит только захотеть самое главное в этом всем — это 1.материал и 2. — это правильная термо обработка.

Если выковать из хорошей дорогой стали и закалить абы как–то нож будет гнуться в руках или ломаться так же и наоборот взять обычную железяку из-под ног и сковать с него клинок и произвести закалку по всем правилам, то качество клинка будет на высшем уровне. Так что выбор металла лишь небольшая часть тяжелой работы. Для ковки своих клинков я беру только втор сырье и желательно СССР времен. Сейчас очень большей выбор уже готовых пластин стали, но я как то не доверяю словам продавцов. А металл времен СССР изготавливался по строгому госту. Для ковки клинков можно использовать подшипник, напильник, рессору, сверла, полотна пил ну и много чего другое.

Для сегодняшнего клинка я взял сверло диаметром 10.5 мм на хвостовике надпись р6м5 в народе быстро рез. Главное перед ковкой нужно определить где нужная нам марка стали для этого я на точиле определил до какого места сталь р6м5. Сделал метку и как то в дальнейшем нужно ковать лезвие до этой метки ведь на хвостовике сверла сталь низкого качества.

Понадобится инструмент

1. Дрель
2. Болгарка
3. Горн
4. Набор клещей и молота
5. Горн для нагрева детали
6. Гриндер

А так же понадобятся Материалы

1. Сверло от 5мм
2. Дерево для рукояти
3. Морилка и масло для пропитки
4. Набор лент на Гриндер
5. Трубка алюминиевая и полоска 5 мм

Вот и все по расходникам теперь приступаю к ковке клинка.
Ковка

Сталь р6м5 в народе быстро рез хорошая сталь для ковки клинка долго тупится хорошо, режет, но есть и минуса. Самый главный минус это то что такой клинок ржавеет от любой влаги за короткое время. Ковка клинка из р6м5 тоже не легкое занятие ковочная температура около 1000°C, а закалка при 1100°C. Все это просто мелочи после того как я увидел, как он держит заточку. И так перед ковкой я нагрел до жёлтого цвета и оставил остывать. После отжига нагреваю еще раз и зажав в тески начинаю выкручивать газовым ключом. После начинаю нагревать и проковать в полосу нужной мне толщены и длины. Далее из полосы уже начинаю ковать клинок. Чтобы не ошибиться выгнав плохой метал на лезвие начал ковать формируя клинок с острия. После уже начинаю ковать спуски. Спуски решил ковать со всех сторон клинок хочу заточить с двух сторон. Нагрев произвожу в районе 900°C. После формирования примерного клина нагрев уменьшаю до темно красного цвета и окончательно отковал клин. Теперь приступаю к формированию хвостовика.

Шлифовка
Закалку после ковки клинка ну производил, а шлифуется он не очень хорошо. Чтобы просто снять лишний металл я потратил кучу лент и напильником пробовал тяжело, но реально. Спустя пару часов все таки отшлифовал спуски, подправил хвостовик ну и приступил к закалке. Особенно не стал трудиться так как нож почему: то уже как будто закален. Закалку произвожу просто нагрев до 1000°C и даю остыть на кирпичах горна после остывания произвожу отпуск при 200°C 1.5 часов. После всех процедур шлифую клинок в блеск, но не в зеркало почему-то метал сначала блестит потом, чернеет на воздухе. Что только не делал так и не добился полировки в зеркало может что-то я делаю неправильно?! Еще немного помучился, решил так и оставить клинок блестит, но немного матового цвета. Вот и все приступаю к рукояти. Для рукояти взял сушёный кусок осины не знаю почему, но мне понравилась структура дерева и то как оно впитывает какую либо пропитку особенно в вакууме. Осина была естественной сушки на крыше. Отрезаю нужный кусок древесины делаю разметку и просверливаю отверстие для хвостовика. Для больстера взял кусок пластины 5 мм просверлил отверстие, подогнал под хвостовик. Склеиваю все на эпоксидный клей зажимаю в струбцину и оставляю на сушку. После сушки начинаю на Грин дере 120 лентой шлифую все ненужное. В конце рукояти просверливаю отверстие и смазав все клеем забиваю латунную трубку. После придания нужной формы пропитываю в вакуумной камере в оливе цветом дуба в районе 3‐х часов. Вот и все рукоять готовая можно рукоять пропитать лаком, но я не стал не нравится мне как она потом скользит в руке. За изготовление рукояти у меня ушло около 3-х часов не считая ночи сушки и на ковку самого клинка у меня ушел день. В общем качество клинка меня устроило лишь только мне не нравится как эта сталь шлифуется, а так в целом все отлично еще бы не ржавел хотя как то один мастер сказал» Все что ржавеет то, режет».

Внимание!!!

Данная самоделка размещена исключительно в ознакомительных целях. Запрещено создание и применение в качестве холодного оружия, согласно ст223.4 УК РФ грозит
лишение свободы до двух лет!
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Особенности заточки стали

Любая продукция подвластна изнашиванию, а если это лезвие – утере остроты. Сталь Р6М5 вследствие особого метода изготовления и химического состава плохо поддаётся затачиванию.

Шлифовальные круги из электрокорунда не в силах справиться с подобной проблемой. Полотно, подвергаемое заточке, останется неровным, а режущие качества будут далеки от рабочих. Поэтому для восстановления изделию заводской заточки, его необходимо обрабатывать на кругах из эльбора, которые имеются далеко не на каждой специализированной точильне.

Пример правильной заточки ножа.

Сплавы HSS и Р6М5 Что лучше и в чем отличие?

Так при испытании инструмента специалистами компании ООО ПРАДОС, на различных предприятиях, было установлено, что сверла и метчики зарубежных компаний из материала HSS, часто значительно превосходят аналогичный инструмент, изготовленный из стали Р6М5. При этом испытываемый инструмент из обоих марок материала имел полностью идентичную геометрию и испытывался на одном оборудовании и на одной заготовке. При этом химический состав, обоих материалов при проверки оказался очень близким (т.е. почти идентичным) В чем же разница?

Дело в том, что на сегодняшний день существует два основных вида получения инструмента из быстрорежущей стали.

1. Это производства сверел из пруткового материала быстрорежущей стали, в этом случае сверло изготавливается из прутка с помощью ряда механических и термических операций. Данные способ производства является наиболее дешевым, так как в этом случае относительно легко наладить крупносерийной производство. Но данный способ производства отрицательно сказывается на качестве. Дело в том, что при механической обработке, заготовок из быстрорежущей стали на сегодняшний день не представляется возможным обеспечить мелкий размер зерна материала, и так же это отрицательно складывается на однородность зерен. Это приводит к серьезным изменениям свойств материала сверла, неравномерности механических свойств по всему телу инструмента.

2. Второй способ изготовления инструментов из быстрорежущей стали — это метод, порошковой металлургии (спекание). Данный способ изготовления инструмента является более дорогим по сравнению с производством инструмента благодаря механической обработки. Но данный способ производства, обеспечивает более мелкий размер зерен материала, а так же, более равномерную его микроструктуру, что и обеспечивает улучшенные механический свойства инструмента и более эффективную его работу.

Именно потому для наиболее оптимального выбора быстрорежущего инструмента, необходимо ориентироваться не только на материал инструмента, но и на способ изготовления данного инструмента.

В случае, если вы заинтересованы в наиболее оптимальном подборе инструмента, либо хотите провести сравнительное испытание Вашего инструмента изготовленного из быстрорежущей стали с инструментом изготовленного из HSS с помощью порошковой металлургии по передовым европейским технологиям, наша готова предоставить Вам образцы с целью проведения испытаний.