Сталь Р18

Расшифровка марки стали Р18: буква Р говорит о том, что перед нами инструментальная быстрорежущая сталь, в которой присутствует вольфрам в количестве около 18%.

Применение стали Р18 и термообработка изделий: свёрла изготовляют из быстрорежущей стали Р18, легированных сталей и углеродистых.

Свёрла из быстрорежущей стали нагревают с промежуточным подогревом. При подогреве в камерной печи свёрла рекомендуется устанавливать в вертикальное положение хвостовиком в специальные отверстия, высверленные в огнеупорном кирпиче. Этот способ подогрева обеспечивает равномерный нагрев и наименьшую поводку при закалке. При подогреве свёрл в горизонтальном положении необходимо пользоваться подставками из огнеупорного кирпича со специальными углублениями (см. рисунок справа).

После окончательного нагрева охлаждение производится в селитровой ванне при температуре ванны 450-500° или в масляной ванне до температуры 150-200° с последующим остыванием на воздухе. Хорошие результаты в части предохранения от поводки для свёрл диаметром до 8-10 мм даёт охлаждение прокатыванием специальным утюгом-так называемая закалка под утюгом (рисунок слева).

При отсутствии возможности закалки в горячих средах и вследствие трудности правки свёрла больших диаметров охлаждают на воздухе в клещах в подвешенном состоянии. Отпускают двукратно при температуре 540-580° по 1 часу. Проверяют на твёрдость тарированным напильником. Твёрдость Rc = 62-65, а для свёрл до 5 мм Rc = 60-64. Свёрла диаметром свыше 6 мм с коническим хвостовиком и 8 мм с цилиндрическим хвостовиком согласно ГОСТ 2034-80 изготовляют с приваренными хвостовиками из Ст5, Ст6 и из сталей 45 и 50. Цилиндрические хвостовики закалке не подвергаются. В конических хвостовиках калят лапку путём нагрева её в свинцовой ванне до температуры 830-850° и охлаждения в масле. Требуемая твёрдость лапки Rc=30-45.

Развёртки и зенкеры изготоеляют из углеродистой, легированных 9ХС, X, ХВГ, ШХ12 и быстрорежущей сталей. Из быстрорежущей стали в основном изготовляют развёртки и зенкеры, работающие на высоких скоростях резания и обрабатывающие твёрдые стали. Из легированных и углеродистых сталей изготовляют машинные развёртки и зенкеры, работающие с умеренной скоростью резания, а также ручные.

При изготовлении развёрток со вставными ножами корпус изготовляют из сталей 45, 50 или из стали 40Х, а ножи — из быстрорежущей или легированной. В сварных развёртках для хвостовиков применяют Ст6 и стали 45, 50.

Нагрев развёрток и зенкеров из быстрорежущей стали под закалку должен производиться с подогревом. Окончательный нагрев для всех марок стали производят в соляной печи. Развёртки из быстрорежущей стали надо охлаждать в селитре при температуре 450-500° или же в масле до температуры 150-200° с последующим остыванием на воздухе. Длинные развёртки охлаждают на воздухе в подвешенном состоянии для уменьшения коробления. Развёртки из легированной стали охлаждают в горячем масле, а из углеродистой — в воде с переносом в масло. Развёртки из углеродистой стали малых диаметров (до 6-8 мм) охлаждают в масле. Специальные развёртки с двумя и более переходами следует изготовлять из стали, принимающей закалку в масле или на воздухе.

Отпуск развёрток из быстрорежущей стали производят двукратно, с выдержкой по 1 часу по достижении температуры 540-580°. Развёртки из углеродистых и легированных сталей отпускают в масляной ванне при температуре 150- 180° с выдержкой от 1 до 2 час. Контроль на твёрдость зубьев развёрток и зенкеров производится тарированным напильником, а торцов развёрток алмазным конусом. Твёрдость режущей части: для развёрток из быстрорежущей стали до диаметра 6 мм Rc = 61-63, а свыше 6 мм Rc = 62-65; для развёрток из легированной и углеродистой сталей Rc = = 59-64.

Хвостовые развёртки из быстрорежущей стали диаметром свыше 10 мм изготовляют сварными. Хвостовики изготовляют из сталей 45 , 50 и Ст. 6. Цилиндрические хвостовики развёрток закалке не подвергают. Квадраты и лапки хвостовиков закаливают на твёрдость Rc = 30-45. Корпуса развёрток со вставными ножами закаливают на твёрдость Rc = = 30-40. В развёртках из углеродистой и легированной сталей вначале калят квадраты и лапки, а затем режущую часть. Продолжительность нагрева развёрток под закалку приведена в табл. 18.

Из быстрорежущей стали Р18 (и некоторых других) изготавливают также разнообразный инструмент: протяжки, метчики и т.д.

Технологический процесс изготовления протяжек из быстрорежущей стали:

1) ковка (при отсутствии мерного материала);

2) изотермический отжиг для поковок;

3) предварительная механическая обработка;

4) первая термическая обработка: а) нагрев до температуры закалки с промежуточным подогревом, б) охлаждение в масле, в) отжиг при температуре 770 — 790° и г) правка;

5) чистовая механическая обработка;

6) вторая термическая обработка: а) подогрев до температуры 800-850° и обкатка в буре при нагреве в камерной печи, б) окончательный нагрев, в) охлаждение до температуры 300-400°, г) правка при температуре 300-400°, д) охлаждение на воздухе в подвешенном состоянии, е) отпуск двукратный по 1 часу после достижения 540-580° и ж) правка при охлаждении от температуры отпуска;

7) очистка на пескоструйном аппарате или травлением;

8) нормализация хвостовой части в свинцовой ванне при температуре 800-850° (для протяжек, нагреваемых полностью);

9) шлифование;

10) отпуск в масляной ванне при температуре 200-250° для снятия внутренних напряжений, возникших при шлифовании. Твёрдость режущей части Rc = 62-65.

Протяжки из быстрорежущей стали изготовляются сварными. Материалом для хвостовиков служит сталь 40Х, допускается и сталь 50. Твёрдость передней хвостовой части Rc = 35 — 45. Если при нормализации не получают требуемой твёрдости, то следует произвести закалку передней части хвостовика путём нагрева в свинцовой ванне до температуры 840-850° и охлаждения в масле. Отпуск хвостовика производить в селитре.

Метчики из быстрорежущей стали нагревают под закалку с подогревом. Окончательный нагрев производят в соляной ванне. Охлаждают в селитре с температурой 450-500° или в масле до температуры 150-200° с последующим охлаждением на воздухе. Длинные метчики охлаждают на воздухе в подвешенном состоянии. Отпускают двукратно с выдержкой по 1 часу после достижения температуры 540-580°.

Метчики из быстрорежущей стали диаметром свыше 12 мм изготовляют сварными. Хвостовики изготовляют из сталей 45 и 50. Закалку квадратов хвостовиков метчиков из углеродистых и легированных сталей производят до закалки режущей части, а в метчиках из быстрорежущей стали после закалки режущей части. Твёрдость квадрата хвостовика Rс= 30 — 45. Метчики диаметром до 4 мм можно калить полностью с одинаковой твёрдостью режущей части и хвостовика.

Зубила для насечки напильников изготовляют из быстрорежущей стали Р18 или Р9. Закаливают рубящую часть (лезвие) на длине 20-30 мм с последующим двукратным отпуском при температуре 540-580°. При закалке нельзя допускать перегрева, так как перегретое зубило выкрашивается, требует частой переточки и этим значительно снижает производительность труда рабочего.

Тангенциальные плашки также изготовляют из быстрорежущей стали. Нагрев плашек под закалку производят в соляной ванне с предварительным подогревом. В случае окончательного нагрева в камерной печи, при подогреве до температуры 800° плашки покрывают слоем буры. Охлаждать плашки можно в селитре при температуре 450 -500° или в масле до температуры 150-200°, а затем на воздухе. Отпускают двукратно по 1 часу при температуре 540-580°. Контролируют твёрдость на приборе РВ. Требуемая твёрдость Rc = 62 -65.

Для цилиндрических фрез из быстрорежущей стали следует применять предварительный подогрев. Окончательный нагрев лучше всего вести в соляной печи. При нагреве в камерной печи нагретую фрезу перед окончательным нагревом следует обкатывать в буре.

Продолжительность нагрева цилиндрических фрез из быстрорежущей стали под закалку приведена в таблице:

Охлаждение производится в селитре при температуре 450 — 500° в течение 5-10 мин., а потом на воздухе или же в масле до температуры 150-200° и затем на воздухе. Время пребывания в масле устанавливается опытным путём для каждого размера фрезы. При нагреве фрез большого диаметра в соляных ваннах следует выключать ток во избежание прикосновения к электродам и пригара фрезы. Отпуск производится двукратный с выдержкой по 1 часу при температуре 540-580°. Твёрдость Rc = 62-65. Твёрдость замеряют на торце возле зуба. Контроль сплошной.

Фрезы дисковые тонких сечений во избежание деформации охлаждают зажатыми между закалочными металлическими плитами до полного охлаждения.

Электрошлаковая наплавка стали Р18: сталь Р18 склонна к образованию закалочных трещин, поэтому заготовку необходимо предварительно подогревать до температуры 550° С. После наплавки изделие загружают в печь при температуре 600° С, выдерживают при этой температуре 1,5 ч и затем охлаждают на воздухе. После этого необходимо подвергнуть изделие двукратному отпуску при температуре 560-580°С (выдержка 1,5 ч). Твердость наплавленного слоя после полной термообработки составляет