Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Вопрос, из какого материала делают метчики и плашки, сводится к выбору инструментального материала, способного резать металл и сохранять остроту режущих кромок под нагрузкой и нагревом. Для резьбонарезного инструмента применяют четыре группы материалов: углеродистые инструментальные стали, легированные инструментальные стали, быстрорежущие стали и твёрдые сплавы. Различаются они теплостойкостью, твёрдостью и областью применения, а в стандартах для метчиков и плашек прямо закреплены марки материала и требования к твёрдости.
Метчик нарезает внутреннюю резьбу, плашка — наружную. Обе работают в тяжёлых условиях: режущие кромки испытывают трение, ударные нагрузки при входе в металл и местный нагрев. Поэтому материал инструмента должен сочетать высокую твёрдость в рабочей части с достаточной вязкостью, чтобы зубья не выкрашивались.
При резьбонарезании режущая кромка нагревается. Ключевое свойство инструментального материала — теплостойкость (красностойкость): способность сохранять твёрдость и режущие свойства при нагреве. Именно теплостойкость, а не твёрдость в холодном состоянии, разделяет группы материалов: в холодном виде они различаются по твёрдости незначительно.
Чем выше допустимая температура резания, тем производительнее может работать инструмент — и тем «старше» по свойствам нужен материал: от углеродистой стали к быстрорежущей и далее к твёрдому сплаву.
Второе требование — баланс твёрдости и вязкости. Рабочая часть закаливается до высокой твёрдости, а хвостовик оставляют более вязким, чтобы он выдерживал крутящий момент без поломки. У метчиков это закреплено раздельными требованиями к твёрдости рабочей части и хвостовика.
Нелегированные инструментальные стали (например, У10А, У12А) поставляют по ГОСТ 1435-99. Буква «У» означает углеродистую сталь, число — среднюю долю углерода в десятых долях процента, «А» — высококачественную сталь. Это самый простой и недорогой материал; теплостойкость низкая, режущие свойства теряются уже при умеренном нагреве, поэтому такие стали применяют для ручного инструмента и работы на малых скоростях.
Легированные инструментальные стали (9ХС, ХВГ, ХВСГ и аналогичные) поставляют по ГОСТ 5950-2000. Легирование хромом, кремнием, вольфрамом и марганцем повышает прокаливаемость и снижает деформацию (коробление) при закалке. Такие стали применяют для плашек, ручных и длинных метчиков, резьбовых калибров — там, где важна стабильность размеров после термообработки. Теплостойкость выше, чем у углеродистых, но заметно ниже, чем у быстрорежущих.
Быстрорежущие стали (в международной маркировке — HSS, High-Speed Steel) поставляют по ГОСТ 19265-73. Это высоколегированные стали с вольфрамом, молибденом, ванадием, иногда кобальтом; все они содержат около 1 % углерода. Главное свойство — высокая теплостойкость: режущие кромки сохраняют твёрдость при значительном нагреве за счёт эффекта вторичной твёрдости. Это основной материал для машинных метчиков и плашек. Наиболее распространены марки Р6М5 и Р18; кобальтовые и ванадиевые марки (например, Р6М5К5, Р6М5Ф3) применяют для обработки прочных и труднообрабатываемых материалов.
Твёрдые спечённые сплавы (по ГОСТ 3882-74) состоят из карбидов вольфрама, титана и тантала, скреплённых кобальтовой связкой. Для резьбонарезного инструмента применяют преимущественно вольфрамокобальтовую группу ВК (карбид вольфрама + кобальт). Твёрдый сплав значительно твёрже и теплостойче быстрорежущей стали, но более хрупок и чувствителен к ударам. Из него делают цельные мелкоразмерные метчики и оснащают инструмент сменными пластинами; основные размеры твердосплавных метчиков установлены в ГОСТ Р 71307-2024 и ГОСТ Р 71308-2024.
Значения теплостойкости ниже — ориентировочные, по справочным данным материаловедения; точные показатели зависят от марки и режима термообработки.
Для серийных метчиков и плашек марки материала и твёрдость заданы в технических условиях напрямую.
Технические условия предписывают изготавливать метчики из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265. Машинные метчики диаметром 12 мм и более изготавливают сварными: рабочую часть из быстрорежущей стали соединяют с хвостовиком из конструкционной стали (марки 45 по ГОСТ 1050 или 40Х по ГОСТ 4543). Твёрдость нормируется раздельно для рабочей части и хвостовика.
Для метчиков из быстрорежущей стали с содержанием ванадия 3 % и более и кобальта 5 % и более твёрдость рабочей части должна быть выше на 1-2 единицы HRC.
Плашки изготавливают из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265 либо из легированной стали марок ХВСГ или 9ХС по ГОСТ 5950. Твёрдость зубьев у режущих кромок зависит от материала.
Понимание маркировки помогает сопоставить марку и её свойства. В обозначении быстрорежущих сталей по ГОСТ 19265 буквы и цифры кодируют легирующий состав.
Р6М5
Р18
Р6М5К5
Покрытие наносят на готовый инструмент, чтобы повысить поверхностную твёрдость, снизить трение и износ. Покрытия из нитридов и карбонитридов титана значительно твёрже инструментальной и быстрорежущей стали, поэтому продлевают срок службы метчиков и плашек.
Покрытие не превращает дешёвый инструмент в дорогой: оно улучшает поверхностные свойства, но не заменяет правильный выбор основного материала и термообработки.
Выбор ведут от обрабатываемого материала, типа производства и требуемой стойкости.
Из инструментальных материалов четырёх групп: углеродистой инструментальной стали (У10А, У12А по ГОСТ 1435-99), легированной инструментальной стали (9ХС, ХВГ, ХВСГ по ГОСТ 5950-2000), быстрорежущей стали (Р6М5, Р18 и др. по ГОСТ 19265-73) и твёрдого сплава группы ВК. Серийные метчики по ГОСТ 3449 изготавливают из быстрорежущей стали, плашки по ГОСТ 9740 — из быстрорежущей или из стали ХВСГ, 9ХС.
HSS (High-Speed Steel) — международное обозначение быстрорежущей стали, отечественный аналог — марки с буквой «Р». От углеродистой и легированной инструментальной стали она отличается высокой теплостойкостью: сохраняет твёрдость режущих кромок при нагреве примерно до 600-620 °C, что позволяет работать на повышенных скоростях резания.
По ГОСТ 3449-84 твёрдость рабочей части метчиков из быстрорежущей стали составляет 61-64 HRC при диаметре до 3 мм, 62-65 HRC при диаметре свыше 3 до 6 мм и 63-66 HRC при диаметре свыше 6 мм; твёрдость хвостовика — 37-52 HRC. Для кобальт-ванадиевых марок твёрдость рабочей части выше на 1-2 HRC.
Это разные марки быстрорежущей стали. Р18 содержит около 18 % вольфрама; Р6М5 — около 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Обе широко применяются для резьбонарезного инструмента; конкретную марку выбирают по обрабатываемому материалу и условиям резания.
Покрытие повышает поверхностную твёрдость и снижает трение и износ. Нитрид титана (TiN) — универсальное упрочнение; TiCN твёрже и подходит для абразивных материалов; TiAlN рассчитан на повышенные температуры и труднообрабатываемые материалы; оксидирование удерживает смазку и снижает налипание стружки и коррозию.
Твёрдый сплав (группа ВК) применяют, когда нужна высокая производительность или обработка твёрдых, абразивных и труднообрабатываемых материалов: он значительно твёрже и теплостойче быстрорежущей стали. Ограничение — хрупкость и чувствительность к ударам, поэтому твердосплавный инструмент требует жёсткой и безударной работы.
Это сопряжено с риском: при высокой твёрдости заготовки кромки быстрорежущего метчика перегружаются и затупляются или выкрашиваются. Для твёрдых материалов выбирают кобальтовые быстрорежущие марки, твердосплавный инструмент и покрытия повышенной теплостойкости, а также подбирают режимы и смазочно-охлаждающую жидкость.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.