Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Таблицы
Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.
По таблицам 1 и 2 ГОСТ 19265-73 (плавочный анализ). По требованию потребителя сталь выпускают с азотом 0,05–0,10 % — тогда марку обозначают Р6АМ5. Сталь электрошлакового переплава обозначают Р6М5-Ш.
К навигации по таблицам
По таблице 1 ГОСТ 19265-73. У всех марок Si и Mn 0,20–0,50 %, Ni не более 0,6 %, Cu не более 0,25 %, P не более 0,030 %.
По таблице 3 и п. 5.4 ГОСТ 19265-73: закалка в масле, отпуск 2–3 раза по 1 ч с охлаждением на воздухе; допуск температур ±10 °C. Диаметр отпечатка при 255 HB — не менее 3,8 мм, при 269 HB — не менее 3,7 мм. По требованию потребителя Р6М5Ф3 и Р6М5К5 поставляют с твёрдостью не более 255 HB.
Красностойкость по ГОСТ 19265-73 — температура отпуска продолжительностью 4 ч, после которого сохраняется твёрдость 59 HRCэ (примерно 58 HRC). Это не рабочая температура кромки и не твёрдость в нагретом состоянии.
По таблице 4 ГОСТ 19265-73; Р6М5 оценивают по шкале № 2. Для полосы норму берут по квадрату равновеликой площади. Для прутков до 40 мм карбидная неоднородность, макроструктура и твёрдость после закалки и отпуска обеспечиваются технологией изготовления (п. 4.12).
Пределы ASTM A600 и EN ISO 4957 приведены по воспроизведениям текстов стандартов и документации производителей. Все марки — один тип вольфрамо-молибденовой стали 6-5-2, но составы пересекаются, а не совпадают.
Режим ГОСТ — для проверки металла на образцах; режимы производителей — технологические рекомендации для стали того же типа. Технологию конкретного инструмента назначают по его сечению и назначению.
По технической документации Crucible Industries для стали REX M2 (AISI M2, типичный состав C 0,85, W 6,40, Mo 5,00, Cr 4,15, V 1,95 %). Данные аналога, не нормы ГОСТ. Максимум твёрдости — около 540–550 °C; при 595–620 °C она падает до 57–64 HRC в зависимости от температуры закалки.
По техническим картам производителей Böhler (S600, редакция 09.2026) и Erasteel (EM2). Для Р6М5 физические свойства в стандартах не приведены; Crucible для M2 указывает плотность 8,14 г/см³.
По ГОСТ 2034-80 с изменениями № 1–3. Стандарт действует; на свёрлах диаметром до 2 мм маркировку не наносят, от 2 до 3 мм наносят диаметр и марку стали.
По таблице 7 ГОСТ 2034-80 для свёрл из стали Р6М5 при испытаниях по методике стандарта. Установленный период стойкости (наименьший допустимый) для тех же диаметров — 13/7,5; 14/8; 15/9; 19/11 мин.
Подробнее — на страницах 9ХС, Х12МФ, D2, 95Х18, 40Х13.
Расчёт при плотности 8100 кг/м³ — по данным производителей сталей типа M2 и 1.3343 (8,07–8,14 г/см³). Масса по номинальным размерам, без учёта предельных отклонений и скруглений кромок.
Расчёт при плотности 8100 кг/м³: m = 8,1·t·b/1000 кг/м (t и b в мм).
Р6М5 — вольфрамо-молибденовая быстрорежущая сталь, самая массовая марка для режущего инструмента: свёрл, метчиков, развёрток, фрез, протяжек, резцов. Она содержит около 6 % вольфрама, 5 % молибдена, 4 % хрома и 2 % ванадия при 0,82–0,90 % углерода. Марка и прокат из неё нормированы ГОСТ 19265-73.
Главное свойство быстрорежущей стали — красностойкость: после закалки с высокой температуры и многократного отпуска она сохраняет твёрдость при нагреве режущей кромки, который возникает при высоких скоростях резания. По ГОСТ 19265-73 образцы Р6М5 после закалки с 1220 °C и отпуска при 550 °C должны иметь не менее 64 HRCэ, а красностойкость стали составляет 620 °C (таблицы 3 и 4).
За рубежом сталь этого типа обозначают M2 (США), HS6-5-2 и HS6-5-2C (Европа), SKH51 (Япония); на свёрлах её группу обозначают буквами HSS. Р6М5 не является нержавеющей: хрома в ней всего около 4 %.
На многих сайтах состав Р6М5 приводят по старой редакции — «C 0,80–0,88, Mo 5,0–5,5 %» — и пишут о красностойкости «640 °C». Действующая редакция ГОСТ 19265-73 задаёт C 0,82–0,90 и Mo 4,80–5,30 %, а красностойкость Р6М5 — 620 °C.
По примечанию к таблице 1 ГОСТ 19265-73: Р — быстрорежущая сталь, цифра после Р — средняя массовая доля вольфрама, М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт, А — азот, Ш — электрошлаковый переплав. Цифры после букв — средние доли молибдена, ванадия и кобальта. Хром в обозначении не указывают при любом содержании, ванадий у Р6М5 тоже не указывают. Итого Р6М5 — около 6 % вольфрама и 5 % молибдена, а 4 % хрома и 2 % ванадия в марке скрыты.
Нормы ГОСТ 19265-73 приведены в таблице 1, состав родственных марок — в таблице 2. Сера ограничена 0,025 %, фосфор — 0,030 %. Кобальт в Р6М5 допускается только как примесь, до 0,50 %. Предельные отклонения в готовой продукции по таблице 2 стандарта: углерод ±0,01 %, вольфрам ±0,10 %, молибден ±0,05 %, хром ±0,10 %, ванадий ±0,05 %, кремний и марганец +0,05 %.
Четыре легирующих элемента работают по-разному: вольфрам и молибден образуют карбид M6C и после растворения в аустените при закалке обеспечивают красностойкость; ванадий даёт самый твёрдый карбид MC и повышает износостойкость; хром отвечает за прокаливаемость. По Гуляеву, у Р18 и Р6М5 суммарная доля вольфрама, молибдена и ванадия в твёрдом растворе после закалки примерно одинакова — около 4 атомных процентов, поэтому и красностойкость у них одинаковая, 620 °C.
Р6М5, американская M2, европейские HS6-5-2 (1.3339) и HS6-5-2C (1.3343), японская SKH51 и китайская W6Mo5Cr4V2 — один тип стали «6-5-2»: 6 % вольфрама, 5 % молибдена, 2 % ванадия. Но составы пересекаются, а не совпадают (таблица 6). У M2 обычного состава углерод 0,78–0,88 % — ниже, чем у Р6М5; у HS6-5-2C — 0,86–0,94 %, выше. Плавка, одновременно удовлетворяющая ГОСТ 19265-73 и EN ISO 4957 для HS6-5-2C, должна иметь углерод 0,86–0,90 %, вольфрам 5,90–6,50 % и молибден 4,80–5,20 %.
Поэтому сертификат по одной системе стандартов не доказывает соответствия другой. При замене импортного инструмента или заготовки проверяют фактический состав плавки и твёрдость, а не название марки. Производители стали 1.3343 (Böhler, Erasteel, BGH) указывают для неё режимы термообработки, близкие к режиму ГОСТ для Р6М5 (таблица 7).
Прутки и полосы поставляют отожжёнными с твёрдостью не более 255 HB — в этом состоянии из них изготавливают инструмент. Контрольная норма после термообработки образцов: закалка с 1220 °C в масле, отпуск 550 °C 2–3 раза по 1 ч — не менее 64 HRCэ, то есть 63 HRC (таблица 3). Твёрдость измеряют на образцах из готового профиля, не менее трёх отпечатков.
Для быстрорежущей стали важна карбидная неоднородность — насколько равномерно распределены крупные карбиды. Чем больше сечение прутка, тем выше допустимый балл: от 2 для прутков до 20 мм до 7 для прутков 100–150 мм (таблица 5). Электрошлаковый переплав (Р6М5-Ш) даёт более чистую структуру — группу I. Для прутков до 40 мм карбидная неоднородность, макроструктура и твёрдость после закалки и отпуска обеспечиваются технологией изготовления.
Зерно аустенита после закалки должно быть не крупнее номера 13 по шкале Снейдер-Граффа для прутков до 50 мм и номера 10 для прутков свыше 50 мм (по таблице 5 ГОСТ 19265-73). Глубина обезуглероженного слоя на сторону — не более 0,3 мм плюс 2 % диаметра для прутков до 20 мм и 0,5 мм плюс 1 % диаметра для прутков свыше 20 мм; на прутках со специальной отделкой поверхности обезуглероживание не допускается (п. 3.7). Этот слой нужно снять при обработке — иначе кромка инструмента окажется мягкой.
Красностойкость в приложении 3 ГОСТ 19265-73 определена как температура отпуска продолжительностью 4 ч, после которого сталь сохраняет твёрдость 59 HRCэ. У Гуляева тот же показатель обозначен K4р58: температура, при которой за 4 ч твёрдость падает до 58 HRC. Расхождение 58 и 59 — разница шкал HRC и HRCэ, которая в этом диапазоне составляет около одной единицы (в таблице 3 стандарта это видно по парам «64 (63)»).
Значит, «620 °C» — не рабочая температура Р6М5 и не твёрдость при 620 °C. Это характеристика устойчивости против отпуска: после 4 ч при 620 °C сталь остаётся твёрже 58–59 единиц. По Гуляеву, режущие свойства теряются, когда твёрдость при температуре резания падает примерно до 50 HRC, что соответствует 58 HRC при комнатной температуре.
По красностойкости Р6М5 и Р18 равны — 620 °C. Утверждение «Р6М5 держит 640 °C, а Р18 только 620» стандарту не соответствует. Кобальтовая Р6М5К5 и ванадиевая Р6М5Ф3 имеют 630 °C (таблица 4).
Быстрорежущую сталь закаливают с очень высокой температуры — 1210–1230 °C по Гуляеву, 1220 ± 10 °C по ГОСТ 19265-73 для контрольных образцов, — чтобы растворить в аустените как можно больше вольфрама, молибдена и ванадия. Нагрев ведут ступенчато: производители 1.3343 рекомендуют подогрев при 450–500, 850 и 1050 °C, выдержку при температуре закалки — короткую (Böhler: 80 с после полного прогрева, не более 150 с). Охлаждают в масле, в горячей ванне 500–550 °C или в газе (таблица 7).
После закалки твёрдость составляет 62–64 HRC, а в структуре остаётся около 25–30 % аустенита (Гуляев, «Металловедение», 1986). Перегрев под закалку даёт крупное зерно и падение прочности; характерный брак — «нафталиновый излом», грубозернистый чешуйчатый излом при нормальной твёрдости. Недогрев оставляет легирующие элементы в карбидах, и красностойкость не достигается.
Отпуск проводят при 550–570 °C два-три раза по 1–2 ч (ГОСТ: 2–3 раза по 1 ч; Böhler: 3 цикла не менее 2 ч). При таком отпуске из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, а сам аустенит превращается в мартенсит — твёрдость растёт до 63–65 HRC. Это и есть вторичная твёрдость. Данные производителя для стали M2 показывают её максимум при 540–550 °C и падение до 57–61 HRC при 620 °C (таблица 8).
Вместо многократного отпуска остаточный аустенит можно превратить в мартенсит обработкой холодом при −70…−80 °C сразу после закалки, после чего нужен один отпуск при 560 °C. По Гуляеву, после обработки холодом остаётся около 10 % аустенита, а охлаждение до температуры жидкого азота дополнительного эффекта не даёт. В ГОСТ 19265-73 эта операция не предусмотрена, производители 1.3343 её не предписывают — решение принимает технолог.
Отжиг нужен перед механической обработкой и после ковки. Производители сталей типа M2 ведут его при 770–900 °C с медленным охлаждением с печью (10–20 °C/ч) до 600–700 °C; твёрдость после отжига — не более 255–280 HB (таблица 7).
Закалка Р6М5 «в домашних условиях» на горне или в муфеле без контроля температуры не даёт нужного результата: без нагрева до 1200 °C легирующие элементы не растворяются, без многократного отпуска при 550 °C не образуется вторичная твёрдость. Инструмент получается либо мягким, либо хрупким.
HSS — английское сокращение high speed steel, «быстрорежущая сталь». Это группа сталей, а не конкретная марка. ГОСТ 2034-80 прямо разрешает маркировать свёрла буквами HSS вместо марки быстрорежущей стали, а свёрла из кобальтовых сталей — HSS Co, с указанием марки на этикетке (п. 1.24). Марку Р6М5 на сверле допускается не указывать вообще.
Поэтому по надписи HSS нельзя определить, из какой именно стали сделано сверло: под неё подходят Р6М5, M2, Р18, более дешёвые низколегированные быстрорежущие стали и порошковые марки. Обозначения HSS-G, HSS-E и HSS-Co на импортных свёрлах — маркировка изготовителей (как правило, G — шлифованные свёрла, E и Co — сталь с кобальтом); в ГОСТ 2034-80 их нет. Вопрос «что лучше — HSS или Р6М5» некорректен: Р6М5 и есть одна из сталей HSS.
ГОСТ 2034-80 требует изготавливать спиральные свёрла из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265 и допускает другие марки быстрорежущей стали, если стойкость свёрл не ниже; сталь 9ХС — только по заказу потребителя (таблица 10). Твёрдость рабочей части свёрл из быстрорежущей стали — 63–65 HRCэ для диаметров до 5 мм и 63–66 HRCэ для больших; из 9ХС — на единицу ниже. Для сталей с ванадием от 3 % и кобальтом от 5 % норма выше на 1–2 единицы.
Сварные свёрла имеют хвостовик из стали 45 или 40Х; в зоне сварки не допускаются непровар, кольцевые трещины и раковины, а закалённая часть должна занимать не менее двух третей длины винтовой канавки. Способ сварки стандарт не задаёт. Лапки конических хвостовиков закаливают на 32–47 HRCэ, поводки — не ниже 27 HRCэ.
Стандарт задаёт и стойкость свёрл из Р6М5: средний период стойкости сверла диаметром 9–11 мм класса A1 — 42 мин, классов B1 и B — 30 мин при износе по задней поверхности 0,55 мм (таблица 11).
В ГОСТ 19265-73 физических свойств нет. В таблице 9 приведены данные производителей для стали 1.3343 — аналога Р6М5: плотность 8,07–8,1 г/см³, модуль упругости 219–225 ГПа, теплопроводность 22–24 Вт/(м·К). Плотность быстрорежущей стали заметно выше, чем у конструкционной (7,85 г/см³), из-за вольфрама и молибдена; это нужно учитывать при расчёте массы заготовок.
Р6М5 магнитится в любом состоянии, как все углеродистые и легированные инструментальные стали. Коррозионной стойкости у неё нет: хрома около 4 %, и большая его часть связана в карбиды. Инструмент и заготовки хранят сухими и защищают от конденсата.
Заготовки обрабатывают в отожжённом состоянии, до 255 HB. Обрабатываемость быстрорежущей стали ниже, чем у конструкционных: по данным Crucible, у стали M2 в отожжённом состоянии она составляет около 45 % от эталонной углеродистой инструментальной стали W1. Режимы для отожжённого металла подбирают в тренажёре режимов резания с поправкой на пониженную обрабатываемость.
После закалки Р6М5 обрабатывают только шлифованием. По ГОСТ 19265-73 её шлифуемость «хорошая», у Р18 — «повышенная». При заточке инструмента нельзя допускать прижогов: нагрев кромки выше температуры отпуска снижает твёрдость, что видно по падению твёрдости M2 при 595–650 °C (таблица 8). Заточку ведут с охлаждением, на мягких кругах, без сильного прижима.
Интервал горячей деформации для стали 1.3343 производитель BGH указывает от 1100 до 900 °C. Быстрорежущая сталь плохо проводит тепло, поэтому заготовки под ковку прогревают ступенчато, а после ковки обязательно отжигают.
Как конструкционный материал Р6М5 не сваривают: в зоне сварки образуется хрупкий мартенсит с высоким содержанием карбидов. Единственное массовое сварное соединение — стык режущей части с хвостовиком из стали 45 или 40Х у свёрл и другого инструмента, к которому ГОСТ 2034-80 предъявляет требования по дефектам зоны сварки.
Между быстрорежущими марками выбирают по приложению 3 ГОСТ 19265-73 (таблица 4 и 12). Р6М5 — основная марка: у неё повышенная вязкость, поэтому стандарт рекомендует её для резьбонарезного инструмента и инструмента с ударными нагрузками. Р18 выбирают, когда важна малая склонность к перегреву при закалке и лучшая шлифуемость, например для сложного профильного инструмента. Р6М5Ф3 — для чистового инструмента с высокой износостойкостью, Р6М5К5 — для чернового инструмента по труднообрабатываемым сталям.
9ХС — не быстрорежущая, а нетеплостойкая легированная сталь: её кромка сохраняет твёрдость только до 225–250 °C, поэтому она подходит для свёрл, развёрток, метчиков и плашек при малых скоростях резания. Подробное сравнение 9ХС с Р6М5 — на странице 9ХС. Х12МФ и D2 — штамповые стали для холодного деформирования, для резания при нагреве они не предназначены.
Теоретическая масса в таблицах 13 и 14 рассчитана при плотности 8100 кг/м³ — по данным производителей сталей типа M2 и 1.3343. Таблицы массы для обычной стали с плотностью 7,85 г/см³ занижают массу быстрорежущей заготовки примерно на 3 %.
Круг: m = 0,0063617·d², кг/м; квадрат: m = 0,0081·a², кг/м; шестигранник: m = 0,0070148·s², кг/м; полоса: m = 0,0081·t·b, кг/м (размеры в мм).
Пример. Круг 20 мм длиной 1 м: 0,0063617 × 20² ≈ 2,54 кг.
HSS — обозначение всей группы быстрорежущих сталей, а Р6М5 — одна из марок этой группы. ГОСТ 2034-80 разрешает маркировать свёрла буквами HSS вместо марки стали, поэтому по надписи HSS нельзя узнать, из какой именно стали сделано сверло.
В состоянии поставки (после отжига) — не более 255 HB. После закалки с 1220 °C и отпуска при 550 °C контрольные образцы по ГОСТ 19265-73 должны иметь не менее 64 HRCэ (63 HRC). Рабочая часть свёрл по ГОСТ 2034-80 — 63–66 HRCэ.
Это температура отпуска продолжительностью 4 ч, после которого сталь сохраняет 59 HRCэ (около 58 HRC). Показатель устойчивости против отпуска, а не рабочая температура инструмента. У Р18 он такой же — 620 °C, у Р6М5К5 и Р6М5Ф3 — 630 °C.
Р6М5К5 содержит 4,7–5,2 % кобальта: по ГОСТ 19265-73 у неё красностойкость 630 °C и повышенная износостойкость, назначение — черновой и получистовой инструмент по улучшенным легированным и нержавеющим сталям. Для обычных конструкционных сталей достаточно Р6М5.
Сталь того же типа 6-5-2, но не тождественная марка. У M2 по ASTM A600 углерод 0,78–0,88 %, у Р6М5 — 0,82–0,90 %, пределы вольфрама и молибдена шире. Соответствие конкретной плавки обоим стандартам проверяют по сертификату.
Да. Это не нержавеющая сталь: хрома около 4 %, и он в основном связан в карбиды. Инструмент хранят сухим; нож из Р6М5 требует ухода, как углеродистый.
Без печи с контролем температуры около 1200 °C и без многократного отпуска при 550 °C получить свойства быстрорежущей стали нельзя. Режим контрольных образцов по ГОСТ: закалка с 1220 °C в масле, отпуск 550 °C 2–3 раза по 1 ч.
В промышленности так делают сварные свёрла: режущая часть из быстрорежущей стали и хвостовик из стали 45 или 40Х. ГОСТ 2034-80 нормирует дефекты зоны сварки, но способ сварки не задаёт. Для сварных конструкций Р6М5 не применяют.
Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормы приведены по указанным стандартам; данные производителей зарубежных аналогов отмечены в тексте и не являются нормами ГОСТ. Режимы термообработки инструмента назначает технолог с учётом его формы, сечения и назначения. 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.
ООО «Иннер Инжиниринг»