Технические характеристики легированной стали Р18

В процессе изготовления режущего инструмента применяется особый вид стали, способный сохранять режущие свойства при работе на высоких скоростях резания. Такой металл называют быстрорежущим. Одним из достойных представителей является сталь Р18, а ее характеристики и эксплуатационные показатели описываются в статье.

Общее описание, расшифровка и состав

Сталь марки Р18 изготавливается из очень твердого сплава. Помимо железа и углерода, в его состав входят различные легирующие вещества, позволяющие улучшить показатели прочности, вязкости, упругости и других качеств.

Маркировка Р18 означает следующее:

• буквенное обозначение «Р» указывает на то, что сталь относится к разряду быстрорежущих;
• цифровое обозначение «18» указывает на процентное содержание вольфрама.

Кроме этого в состав металла включены следующие химические элементы:

• кремний (Si) – 0,2-0,5%;
• марганец (Mn) – 0,2-0,5%;
• хром (Cr) – 3,8-4,4%;
• молибден (Mo) – не более 1%;
• ванадий (V) – 1-1,4%.

За счет добавления этих химических элементов производителям удается придать металлу прочность, надежность и долговечность. Такой материал идеально подходит для производства различных инструментов и деталей для фрезерных станков, нарезки внутренней и наружной резьбы, создания и обработки отверстий.

Инструмент, изготовленный из стали Р18, подходит для работы с конструкционной сталью, имеющей предел прочности до 1000 МПа, и цветными металлами.

Р18 – сплав, обладающий повышенной жаростойкостью и жаропрочность. Но сохранение твердости и эксплуатационных качеств металла возможно только при воздействии температур, не превышающих 600°С.

Сфера применения

Свойства стали Р18 позволяют использовать ее для изготовления всех видов режущего инструмента. Из этого материала производятся сверла, резцы, фрезы, развертки, зенкеры, метчики и другие инструменты, работающие при значительных нагрузках и нагреве режущей кромки.

Наибольшее распространение эта марка стали получила среди производителей клинков и ножей. Благодаря высокой твердости, ножевые полотна практически не затупляются. Но сохранить качество заточки в течение длительного времени можно, если использовать клинок для обработки не очень твердых материалов.

Заточка ножей может производиться самостоятельно. Но этот процесс очень трудоемкий. Затачивать лезвие ножа можно на обычном наждаке. Целесообразнее использовать для этих целей электрический станок с вращающимся точильным камнем.

Этапы термической обработки

В процессе проведения термообработки сталь обретает необходимые механические свойства. На начальном этапе материал подвергают нагреву до 1200-1300°С, а затем охлаждают, погружая в селитровые или масляные ванны, или же оставляя на воздухе. Охлаждение производится до температуры 550-560°С. За счет выделения карбидов и разложения остатков аустенита, детали приобретают максимальную твердость.

При воздействии высоких температур быстрорежущая сталь Р18 способна покрываться трещинами. Чтобы этого избежать, термообработку и отпуск проводят в несколько этапов. То есть детали нагревают и охлаждают путем постепенного повышения и понижения температуры и ограничения времени нахождения детали в зоне нагрева.

При ковке изделий на начальной стадии поддерживается температура 1200°С. Ближе к концу проведения работ она повышается до 1900°С. Затем готовая деталь медленно охлаждается путем погружения в колодец.

Технические характеристики

Технические характеристики стали Р18 соответствуют следующим параметрам:

• вязкость – 100 кДж/м²;
• твердость по шкале Роквелла – 227;
• прочность на сжатие – 105 МПа;
• относительное удлинение – 13%
• предел текучести 450 МПа;
• прочность на растяжение – 830 МПа;
• теплопроводность – 28 Вт/мК;
• модуль упругости – 220 МПа;
• плотность – 8800 кг/см³.

Такие физические особенности материала позволяют ему выдерживать значительные нагрузки без потери эксплуатационных качеств.

Виды выпускаемой продукции

Вся продукция, изготавливаемая из стали марки Р18, должна соответствовать ГОСТу. В ассортимент выпускаемой продукции входит следующее:

• сортовой прокат;
• калиброванный пруток;
• шлифованный пруток;
• полоса;
• кованые заготовки.

Из стали марки Р18 изготавливаются толстые и тонкие листы, а также проволока.

Преимущества и недостатки

Сталь Р18 – это высокопрочный сплав, предназначенный для изготовления режущего инструмента. Ее применение позволяет сократить время выполнения работ в 4 раза. Она имеет не только плюсы, но и минусы.

К ее преимуществам можно отнести следующее:

• высокое качество – благодаря высокому качеству первичного сырья изготавливаемые изделия не имеют дефектов;
• повышенная твердость – важнейшее качество для любого режущего инструмента, благодаря которому инструмент реже нуждается в заточке;
• отличные показатели упругости и ударной вязкости, благодаря которым металл не подвержен излому;
• отличные режущие качества, незаменимые для ножей.

В этом материале отлично сочетаются твердость, прочность и продолжительное сохранение режущих способностей.

Недостатков у этого металла немного, но они есть. Прежде всего, сплав Р18 не применяется для изготовления сварных конструкций. Его тяжело ковать самостоятельно, так как для его расплавления требуется производить нагрев до критических температур, а процесс закаливания очень сложен.

Как следует из расшифровки стали марки Р18, она является высоколегированной, что сказывается на конечной стоимости готовых изделий. Банальная покупка кухонного ножа обойдется потребителю в круглую сумму.

Несмотря на содержание хрома, металл поддается коррозии. Поэтому изготовленные из него изделия требуют особого ухода. А выполнить качественную заточку инструмента в домашних условиях практически невозможно.

Марки сплавов аналогичного качества

Аналогичные сферы применения и характеристики стали Р18 присущи и другим маркам металлов. Причем аналоги выпускаются как в России, так и далеко за ее пределами. Среди российских аналогов выделяется сплав марки Р12.

Среди зарубежных аналогичными свойствами обладают следующие марки сталей:

• W18Cr4V – Китай;
• 1.3355 – Европа;
• HS18-0-1 – Германия;
• Т1 – Америка.

Состав аналогов стали Р18 несущественно отличается от оригинала, а потому они также широко применяются в российской металлообрабатывающей промышленности.

Заключение

Сталь Р18 отличается высокими показателями твердости и прочности, которые прекрасно сочетаются с гибкостью. Поэтому данный металл обрел заслуженную популярность среди производителей ножей, клинков, ножовок, сверл и другого режущего инструмента.