Классификация быстрорежущих сталей по теплостойкости

Теплостойкость определяет допустимые скорости резания, т.е. производительность обработки. Теплостойкость является стандартной характеристикой быстрорежущих сталей; в соответствии с ГОСТ 19265-73 она носит название "красностойкость". Красностойкость оценивается температурой дополнительного четырехчасового нагрева, после которого сохраняется твердость 58 HRC (пример обозначения: Кр58 = 640 0C – после четырехчасовой выдержки при 640 °С твердость стали составила 58 HRC). Нагреву подвергают термически обработанный образец (закалка + трехкратный отпуск).

В зависимости от красностойкости различают стали нормальной (умеренной) и повышенной теплостойкости (производительности). Кр58 для сталей первой группы должна быть не менее 620 °С и для сталей второй группы – не менее 630 °С. Для приемочных испытаний применяется нагрев при указанных температурах, после чего проводится измерение твердости, ее значения должны соответствовать ГОСТу. Для более точного определения теплостойкости, т.е. температуры дополнительного нагрева, после которого сохраняется определенный уровень твердости, выполняются несколько отпусков при разных температурах с изотермической выдержкой в течение 4 ч, после этого измеряется твердость. Красностойкость определяется с помощью графической зависимости "температура – твердость" (так, на рис. 9.3 Кр58 = 625 °С).

Стали нормальной теплостойкости

К ним относятся вольфрамовые и вольфрамомолибденовые стали (табл. 9.1). Свойства сталей этой группы близки. Вольфрамовые обладают несколько большей теплостойкостью по сравнению с вольфрамомолибденовыми, но их механические свойства ниже.

Стали предназначены для обработки следующих материалов: сталей (σв до 800...1000 МПа), чугунов (с твердостью до 250...280 НВ) и цветных металлов и сплавов, обладающих хорошей обрабатываемостью (медные, алюминиевые, цинковые).

Отличия в свойствах сталей мало влияют на стойкость инструмента при используемых в практике режимах резания (до 30...40 м/мин

Рис. 9.3. Определение красностойкости для 58 HRC

Таблица 9.1

Состав (средний) и свойства быстрорежущих сталей нормальной теплостойкости

Марка стали	Химический состав, % масс.					Свойства
	С	W	Мо	Cr	V	Тверность, HRC	Кр58, °С	σизг, МПа
Р18	0,75	18	До 1	4,2	1,2	62...63	625	2800
Р12	0,85	12	До 1	3,5	1,7	62...64	625	3100
Р9	0,90	9	До 1	4,2	2,3	62...63	620	3000
Р6М5	0,85	6	5	4	1,9	63...65	620	3400

при обработке черных и до 80 м/мин при обработке цветных металлов).

По технологическим свойствам стали имеют определенные отличия. Сталь Р6М5 обладает лучшей горячей пластичностью по сравнению с вольфрамовыми сталями. Менее устойчивый остаточный аустенит вольфрамомолибденовых сталей по сравнению с вольфрамовыми позволяет выполнять двукратный (а не трехкратный) отпуск стали Р6М5. Однако она менее технологична при термической обработке: обладает большей склонностью к обезуглероживанию при нагреве, для нее характерен более узкий интервал закалочных температур.

Обрабатываемость резанием при лезвийной обработке всех сталей близка, их твердость в отожженном состоянии в соответствии с ГОСТом не должна превышать 255 НВ. Обрабатываемость шлифованием (шлифуемость) сталей Р18, Р12 и Р6М5 но ГОСТу оценивается как удовлетворительная, тогда как стали Р9 – как пониженная. Это связано с большим ОГЛАВЛЕНИЕм в этой стали ванадия (см. табл. 9.1), образующего карбид VC (МеС) высокой твердости.