Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты

Сталь Р18: состав, твёрдость, красностойкость

Сталь Р18: справочные таблицы

Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.

Таблица 1. Химический состав стали Р18 по ГОСТ 19265-73, % по массе

ЭлементНормаОтклонение в готовой продукции
C0,73–0,83±0,01
W17,00–18,50±0,20
Cr3,80–4,40±0,10
V1,00–1,40±0,05
Mo, не более1,00±0,03
Co, не более0,50+0,05
Mn0,20–0,50+0,05
Si0,20–0,50+0,05
Ni, не более0,6—
Cu, не более0,25—
S, не более0,030—
P, не более0,030—

Нормы — по таблице 1 ГОСТ 19265-73 (плавочный анализ), отклонения — по таблице 2 для соответствующих интервалов содержания (вольфрам свыше 15 %, молибден до 1 %, кобальт до 0,5 %). Прочерк — отклонение на странице не приводится.

К навигации по таблицам

Таблица 2. Стали Р18 и Р6М5 по ГОСТ 19265-73: основные элементы и сера, % по массе

МаркаCWMoVCrS, не более
Р180,73–0,8317,00–18,50не более 1,001,00–1,403,80–4,400,030
Р6М50,82–0,905,50–6,504,80–5,301,70–2,103,80–4,400,025

По таблице 1 ГОСТ 19265-73. Подробно о второй марке — на странице стали Р6М5.

К навигации по таблицам

Таблица 3. Твёрдость и режим контрольной термообработки по ГОСТ 19265-73

МаркаHB после отжига, не болееДиаметр отпечатка, мм, не менееЗакалка, °CОтпуск, °CHRCэ (HRC) после закалки и отпуска, не менее
Р182553,8127056063 (62)
Р6М52553,8122055064 (63)

По таблице 3 и п. 5.4 ГОСТ 19265-73: закалка в масле, отпуск двух- или трёхкратный по 1 ч с охлаждением на воздухе; допуск температур ±10 °C. Режим относится к образцам.

К навигации по таблицам

Таблица 4. Свойства сталей Р18 и Р6М5 по справочному приложению 3 ГОСТ 19265-73

ПоказательР18Р6М5
Вязкостьхорошаяповышенная
Сопротивление износухорошеехорошее
Шлифуемостьповышеннаяхорошая
Красностойкость (59 HRCэ после отпуска 4 ч), °C620620
Особые свойствапониженная склонность к перегреву при закалкеповышенная склонность к обезуглероживанию
Назначениедля всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталейто же; предпочтительно для резьбонарезного инструмента и инструмента, работающего с ударными нагрузками

По приложению 3 (справочному) ГОСТ 19265-73. Красностойкость — температура отпуска продолжительностью 4 ч, после которого сохраняется твёрдость 59 HRCэ.

К навигации по таблицам

Таблица 5. Карбидная неоднородность прутков из Р18 по ГОСТ 19265-73, балл, не более

Размер пруткаГруппа IIГруппа I (электрошлаковый переплав)
до 20 мм2—
20–40 мм3—
40–60 мм4—
60–80 мм5—
80–100 мм65
100–150 мм76
150–180 мм—7
180–200 мм—8

По таблице 4 и п. 5.9 ГОСТ 19265-73; для Р18 балл определяют по шкале № 1 (для Р6М5 — по шкале № 2). Для прутков до 40 мм карбидная неоднородность, макроструктура и твёрдость после закалки и отпуска обеспечиваются технологией изготовления (п. 4.12). Прочерк — значение на странице не приводится.

К навигации по таблицам

Таблица 6. Требования ГОСТ 19265-73 к прокату из Р18

ПоказательНорма
Виды продукциигорячекатаные, кованые, калиброванные прутки и полосы, прутки со специальной отделкой поверхности; по химическому составу — также лист, лента, поковки, штамповки
Обезуглероженный слой на сторону, размер до 20 ммне более 0,3 мм + 2 % размера
Обезуглероженный слой на сторону, размер свыше 20 ммне более 0,5 мм + 1 % размера
Прутки со специальной отделкойобезуглероженный слой не допускается
Зерно аустенита после закалки, размер до 50 ммне крупнее № 13 по Снейдер-Граффу (№ 10 по шкале)
Зерно аустенита после закалки, размер свыше 50 ммне крупнее № 10 по Снейдер-Граффу (№ 9 по шкале)

По вводной части, п. 3.7 и таблице 5 ГОСТ 19265-73.

К навигации по таблицам

Таблица 7. Обозначения, соответствующие стали HS18-0-1 в EN ISO 4957

СтандартОбозначение
EN ISO 4957HS18-0-1
Номер материала1.3355
JISSKH2

По таблице C.1 приложения C EN ISO 4957:1999. Составы зарубежных марок здесь не приводятся; полное тождество с Р18 не утверждается.

К навигации по таблицам

Таблица 8. Теоретическая масса 1 м круга, квадрата и шестигранника из стали Р18, кг

Размер (диаметр, сторона, размер под ключ), ммКругКвадратШестигранник
50,1710,2180,188
60,2460,3130,271
80,4370,5570,482
100,6830,8700,753
120,9841,2531,085
141,3391,7051,477
161,7492,2271,929
182,2142,8192,441
202,7333,4803,014
223,3074,2113,647
254,2715,4384,709
285,3576,8215,907
306,1507,8306,781
368,85611,2759,765
4010,93313,92012,055
5017,08221,75018,836
6024,59931,32027,124
8043,73155,68048,220
10068,33087,00075,344

Расчёт при плотности 8700 кг/м³ по номинальным размерам: такую плотность для расчёта номинальной массы сталей с содержанием вольфрама около 18 % даёт приложение B EN ISO 4957. Без учёта предельных отклонений.

К навигации по таблицам

Таблица 9. Теоретическая масса 1 м полосы из стали Р18, кг

Толщина, ммШирина 20 ммШирина 25 ммШирина 30 ммШирина 40 ммШирина 50 ммШирина 60 мм
2,00,3480,4350,5220,6960,8701,044
2,50,4350,5440,6530,8701,0881,305
3,00,5220,6530,7831,0441,3051,566
4,00,6960,8701,0441,3921,7402,088
5,00,8701,0881,3051,7402,1752,610
6,01,0441,3051,5662,0882,6103,132
8,01,3921,7402,0882,7843,4804,176
10,01,7402,1752,6103,4804,3505,220
12,02,0882,6103,1324,1765,2206,264

Расчёт при плотности 8700 кг/м³: m = 8,7·t·b/1000 кг/м (t и b в мм), по номинальным размерам.

К навигации по таблицам

Оглавление статьи 17 разделов

Что такое сталь Р18

Р18 — быстрорежущая вольфрамовая сталь с 17,00–18,50 % вольфрама, 3,80–4,40 % хрома, 1,00–1,40 % ванадия и 0,73–0,83 % углерода. Марка установлена ГОСТ 19265-73. По примечанию к таблице 1 стандарта буква Р означает быстрорежущую сталь, цифра после неё — среднюю массовую долю вольфрама; хром, ванадий и молибден до 1 % в обозначении Р18 не указывают.

По ГОСТ 19265-73 после закалки с 1270 °C и отпуска при 560 °C Р18 должна иметь не менее 63 HRCэ (62 HRC), а её красностойкость по справочному приложению — 620 °C (таблица 3 и 4). Назначение по тому же приложению — все виды режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей.

Нормативные документы

Прутки и полосы из Р18 поставляют по ГОСТ 19265-73 «Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия». По данным ФГИС Росстандарта стандарт действует; он введён с 1 января 1975 года, ограничение срока действия снято, к нему выпущено шесть изменений. Нормы химического состава стандарта распространяются также на лист, ленту, поковки и штамповки.

Тот же стандарт нормирует и Р6М5, Р6М5Ф3, Р6М5К5 и другие быстрорежущие марки. ГОСТ 2034-80 на спиральные свёрла ссылается на быстрорежущую сталь по ГОСТ 19265 в целом.

Химический состав

По таблице 1 ГОСТ 19265-73 в Р18 0,73–0,83 % углерода, 17,00–18,50 % вольфрама, 3,80–4,40 % хрома и 1,00–1,40 % ванадия (таблица 1). Молибдена — не более 1,00 %, кобальта — не более 0,50 %, серы и фосфора — не более 0,030 % каждого. Отклонение по вольфраму в готовой продукции — ±0,20 %, по ванадию — ±0,05 %.

От Р6М5 сталь Р18 отличается системой легирования: вольфрама примерно втрое больше (17,00–18,50 против 5,50–6,50 %), а молибдена — не более 1 % против 4,80–5,30 % (таблица 2).

Твёрдость и контрольная термообработка

В отожжённом состоянии твёрдость Р18 по ГОСТ 19265-73 — не более 255 HB (диаметр отпечатка не менее 3,8 мм). Для контроля стали образцы закаливают с 1270 °C в масле и отпускают при 560 °C два или три раза по 1 ч с охлаждением на воздухе; после этого твёрдость должна быть не менее 63 HRCэ, или 62 HRC (таблица 3).

У Р6М5 по тому же стандарту закалка — с 1220 °C, отпуск — при 550 °C, твёрдость — не менее 64 HRCэ. Это режимы контроля стали; по учебнику А. П. Гуляева «Металловедение» интервал закалки Р18 — 1270–1290 °C.

Красностойкость

Красностойкость в ГОСТ 19265-73 — это температура отпуска продолжительностью 4 ч, после которого сталь сохраняет твёрдость 59 HRCэ. У Р18 она равна 620 °C — столько же, сколько у Р6М5 (таблица 4). По Гуляеву, суммарное содержание вольфрама, молибдена и ванадия в твёрдом растворе у обеих сталей примерно одинаково — около 4 атомных процентов, поэтому и красностойкость у них близка.

Термообработка: перегрев и обезуглероживание

По справочному приложению 3 ГОСТ 19265-73 Р18 отличается пониженной склонностью к перегреву при закалке, а Р6М5 — повышенной склонностью к обезуглероживанию. Гуляев связывает склонность к обезуглероживанию с молибденом; при перегреве, по его данным, вырастает крупное зерно. Он же описывает брак «нафталиновый излом» — грубозернистый чешуйчатый излом.

Величину зерна аустенита после закалки ГОСТ 19265-73 нормирует: для прутков до 50 мм — не крупнее № 10 по шкале, свыше 50 мм — не крупнее № 9 (таблица 6).

Карбидная неоднородность

Карбидную неоднородность прутков из Р18 оценивают по шкале № 1 ГОСТ 19265-73 (таблица 5). Для группы II допускается от балла 2 у прутков до 20 мм до балла 7 у прутков 100–150 мм; для стали электрошлакового переплава (группа I) нормы даны для размеров 80–200 мм. Для прутков до 40 мм стандарт относит обеспечение карбидной неоднородности к технологии изготовления.

Требования к прокату

Глубина обезуглероженного слоя на сторону ограничена: для прутков до 20 мм — не более 0,3 мм плюс 2 % размера, для более крупных — не более 0,5 мм плюс 1 % размера; на прутках со специальной отделкой поверхности обезуглероживание не допускается (таблица 6).

Р18 или Р6М5

По справочному приложению 3 ГОСТ 19265-73 назначение у Р18 и Р6М5 одинаковое — все виды режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей, и красностойкость тоже одинаковая — 620 °C (таблица 4). Различия: у Р6М5 вязкость повышенная, у Р18 — хорошая; у Р18 шлифуемость повышенная, у Р6М5 — хорошая. Для Р6М5 приложение указывает: предпочтительно для резьбонарезного инструмента и инструмента, работающего с ударными нагрузками.

По контрольной твёрдости Р6М5 нормируется выше — не менее 64 HRCэ против 63 HRCэ у Р18. Р18 — не то же самое, что Р6М5: составы различаются по вольфраму, молибдену, ванадию и углероду (таблица 2).

Применение

По приложению 3 ГОСТ 19265-73 Р18 предназначена «для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей». В графе «особые свойства» стандарт указывает пониженную склонность к перегреву при закалке; шлифуемость у Р18 — повышенная.

Свёрла и маркировка HSS

ГОСТ 2034-80 предусматривает изготовление спиральных свёрл из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265 (по заказу — и из 9ХС). По примечанию 4 к п. 1.24 этого стандарта вместо марки быстрорежущей стали на сверле допускается маркировка «HSS», поэтому по такой надписи нельзя определить, Р18 это или другая быстрорежущая марка.

Зарубежный аналог в справочниках: HS18-0-1

В качестве зарубежного аналога Р18 в справочниках приводят HS18-0-1 (номер 1.3355) по EN ISO 4957; в приложении C этого стандарта ей соответствует японское обозначение SKH2 (таблица 7). Составы зарубежных марок по первоисточникам не сверены, поэтому полное тождество с Р18 не утверждается.

Входной контроль

  1. Проверить в документе о качестве стандарт (ГОСТ 19265-73), марку и группу по карбидной неоднородности (группа I — электрошлаковый переплав).
  2. Сверить химический состав: вольфрам 17,00–18,50 %, ванадий 1,00–1,40 %, хром 3,80–4,40 %, молибден не более 1,00 %. По вольфраму и молибдену Р18 надёжно отличается от Р6М5.
  3. Проверить твёрдость отожжённого проката — не более 255 HB — и результат контрольной термообработки: не менее 63 HRCэ после закалки с 1270 °C и отпуска при 560 °C.
  4. Для прутков свыше 40 мм — балл карбидной неоднородности по шкале № 1 (таблица 5).

Типичные ошибки в источниках

  • «Р18 = Р6М5». Это разные марки ГОСТ 19265-73: вольфрама 17,00–18,50 и 5,50–6,50 %, молибдена не более 1,00 и 4,80–5,30 % (таблица 2).
  • Плотность 7850 кг/м³ для Р18. Для расчёта массы сталей с вольфрамом около 18 % EN ISO 4957 даёт 8700 кг/м³.
  • «X100CrMoV5» как обозначение 1.3355. Это обозначение другой стали — 1.2363.

Масса проката

Теоретическая масса в таблицах 8 и 9 рассчитана при плотности 8700 кг/м³. Такую плотность для расчёта номинальной массы сталей с содержанием вольфрама около 18 % приводит приложение B EN ISO 4957. При расчёте по 7850 кг/м³ — значению EN ISO 4957 для сталей без вольфрама — масса Р18 будет занижена почти на 10 %.

Круг: m = 0,0087·π·d²/4, кг/м; квадрат: m = 0,0087·a², кг/м; шестигранник: m = 0,0087·(√3/2)·s², кг/м; полоса: m = 0,0087·t·b, кг/м (размеры в мм).

Пример. Круг 40 мм длиной 1 м: 0,0087 × 3,1416 × 40² / 4 ≈ 10,93 кг; при 7850 кг/м³ получилось бы 9,86 кг.

Вопросы и ответы по стали Р18

Какой ГОСТ на сталь Р18?

ГОСТ 19265-73 «Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия». По данным ФГИС Росстандарта стандарт действует.

Какой химический состав у Р18?

По ГОСТ 19265-73: углерод 0,73–0,83 %, вольфрам 17,00–18,50 %, хром 3,80–4,40 %, ванадий 1,00–1,40 %, молибден не более 1,00 %, кобальт не более 0,50 %, кремний и марганец 0,20–0,50 %.

Какая твёрдость у стали Р18?

В отожжённом состоянии — не более 255 HB. После контрольной закалки с 1270 °C в масле и отпуска при 560 °C — не менее 63 HRCэ (62 HRC).

Какая красностойкость у Р18?

620 °C по справочному приложению 3 ГОСТ 19265-73: после отпуска при этой температуре в течение 4 ч сталь сохраняет 59 HRCэ. У Р6М5 — тоже 620 °C.

Чем Р18 отличается от Р6М5?

Составом: в Р18 17,00–18,50 % вольфрама и не более 1 % молибдена, в Р6М5 — 5,50–6,50 % вольфрама и 4,80–5,30 % молибдена. У Р6М5 повышенная вязкость и контрольная твёрдость не менее 64 HRCэ, у Р18 — повышенная шлифуемость и пониженная склонность к перегреву при закалке.

Какой режим закалки у Р18?

Контрольный режим ГОСТ 19265-73 — закалка с 1270 °C в масле, отпуск при 560 °C два-три раза по 1 ч. По учебнику Гуляева интервал закалки Р18 — 1270–1290 °C.

Какой зарубежный аналог у Р18?

В справочниках аналогом называют HS18-0-1 (1.3355) по EN ISO 4957; в этом стандарте ей соответствует японская SKH2. Полное тождество составов с Р18 не подтверждено.

Какая плотность у Р18 для расчёта массы?

Для сталей с вольфрамом около 18 % EN ISO 4957 принимает 8,7 кг/дм³, то есть 8700 кг/м³. Для сталей без вольфрама тот же стандарт даёт 7850 кг/м³.

Источники

  1. ГОСТ 19265-73. Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия.
  2. ГОСТ 2034-80. Сверла спиральные. Технические условия.
  3. EN ISO 4957:1999. Tool steels — приложение B (плотность для расчёта массы), приложение C (таблица соответствия обозначений).
  4. Гуляев А. П. Металловедение. 6-е изд. — М.: Металлургия, 1986. С. 360–369.

Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормы приведены по указанным стандартам; данные учебника отмечены в тексте. Режимы термообработки инструмента назначает изготовитель с учётом формы и размеров изделия. Перед применением сверяйтесь с актуальными редакциями документов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.