Быстрорежущая сталь по ГОСТ 19265-73
ГОСТ 19265-73 «Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия» распространяется на горячекатаные, кованые и калиброванные прутки и полосы, а также на прутки со специальной отделкой поверхности. В части норм химического состава он охватывает также ленту, поковки, штамповки и другую металлопродукцию из быстрорежущей стали. Стандарт введён с 1 января 1975 года и остаётся в действии в редакции с изменениями № 1–6.
В разделе три марки: сталь Р6М5, сталь Р18 и сталь Р6М5К5, у каждой своя страница с составом, твёрдостью и режимом закалки. Круг этих марок собран в разделе круг стальной быстрорежущий; часть круга до 50 мм показана отдельно как пруток. Остальные формы: полоса по ГОСТ 4405-75 и квадрат по ГОСТ 2591-2006. Выбор по марке – на странице быстрорежущая сталь по марке.
Размеры и допуски стандарт не задаёт сам, а отсылает к стандартам на сортамент: для горячекатаного круга это ГОСТ 2590-2006, для квадрата ГОСТ 2591-2006, для полосы ГОСТ 4405-75. Калиброванный металл и сталь со специальной отделкой поверхности (серебрянка) в разделе не представлены.
Химический состав марок Р6М5, Р18 и Р6М5К5
| Марка | C | Mn | Si | Cr | W | V | Co | Mo | Ni | Cu | S | P |
| Р6М5 | 0,82–0,90 | 0,20–0,50 | 0,20–0,50 | 3,80–4,40 | 5,50–6,50 | 1,70–2,10 | ≤ 0,50 | 4,80–5,30 | ≤ 0,6 | ≤ 0,25 | ≤ 0,025 | ≤ 0,030 |
| Р18 | 0,73–0,83 | 0,20–0,50 | 0,20–0,50 | 3,80–4,40 | 17,00–18,50 | 1,00–1,40 | ≤ 0,50 | ≤ 1,00 | ≤ 0,6 | ≤ 0,25 | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 |
| Р6М5К5 | 0,86–0,94 | 0,20–0,50 | 0,20–0,50 | 3,80–4,30 | 5,70–6,70 | 1,70–2,10 | 4,70–5,20 | 4,80–5,30 | ≤ 0,6 | ≤ 0,25 | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 |
Таблица составлена по табл. 1 ГОСТ 19265-73 (плавочный анализ, массовая доля в процентах). Главное различие марок в вольфраме и молибдене: у Р18 вольфрама 17,00–18,50 %, а молибдена не более 1,00 %, тогда как у Р6М5 и Р6М5К5 вольфрама 5,50–6,50 и 5,70–6,70 %, молибдена 4,80–5,30 %. Р6М5К5 отличается ещё и кобальтом 4,70–5,20 %. Никеля во всех трёх не более 0,6 %, меди не более 0,25 %.
В готовой продукции допускаются отклонения от табл. 1 по табл. 2: углерод ±0,01 %, хром ±0,10 %, ванадий ±0,05 %, вольфрам до 12 % ±0,10 %, свыше 15 % ±0,20 %, молибден свыше 1 % ±0,05 %. В стандарте есть и другие марки: Р6М5Ф3, Р9К5, Р12Ф3, Р18К5Ф2, Р9М4К8, Р2АМ9К5 и 11Р3АМ3Ф2.
Как читать название марки
| Знак в названии | Что означает (примечание 1 к табл. 1) |
| Р | быстрорежущая сталь |
| Цифра после Р | средняя массовая доля вольфрама, % |
| М | молибден; следующая цифра – его массовая доля |
| Ф | ванадий; цифра – массовая доля |
| К | кобальт; цифра – массовая доля |
| А | азот (в Р6АМ5 – легирование по требованию потребителя, примечание 2) |
| Ш | электрошлаковый переплав |
По примечанию 1 к табл. 1 в обозначении не указывают массовую долю хрома при любом значении, молибдена до 1 % включительно и ванадия в марках Р18, Р6М5, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8 и Р2АМ9К5. Поэтому Р6М5 расшифровывается как быстрорежущая сталь с вольфрамом около 6 % и молибденом около 5 %, Р18 – с вольфрамом около 18 %, а Р6М5К5 – с вольфрамом около 6 %, молибденом около 5 % и кобальтом около 5 %.
По требованию потребителя Р6М5 и Р6М5Ф3 легируют азотом (массовая доля от 0,05 до 0,10 %), и тогда обозначения Р6АМ5 и Р6АМ5Ф3 (примечание 2 к табл. 1). Букву Ш добавляют к стали электрошлакового переплава.
Твёрдость, закалка и отпуск
| Марка | Отожжённая: твёрдость HB | Диаметр отпечатка, мм | Закалка, °C | Отпуск, °C | После закалки и отпуска, HRCэ (HRC) | Красностойкость, °C |
| Р6М5 | не более 255 | не менее 3,8 | 1220 | 550 | не менее 64 (63) | 620 |
| Р18 | не более 255 | не менее 3,8 | 1270 | 560 | не менее 63 (62) | 620 |
| Р6М5К5 | не более 269 | не менее 3,7 | 1230 | 550 | не менее 65 (64) | 630 |
Значения взяты из табл. 3. Допускаемые отклонения от температур закалки и отпуска – не более ±10 °C (примечание 1 к табл. 3). Для Р6М5К5 предел 269 HB отожжённой стали по требованию потребителя заменяют нормой не более 255 HB (диаметр отпечатка не менее 3,8 мм, примечание 2 к табл. 3). Твёрдость отожжённой стали проверяют по трём и более отпечаткам после зачистки обезуглероженного слоя (п. 5.3), а образцы после закалки охлаждают в масле и отпускают два или три раза с выдержкой по 1 ч (п. 5.4).
Назначение и свойства марок
Справочное прил. 3 стандарта описывает назначение и свойства каждой марки. Р18: вязкость хорошая, сопротивление износу хорошее, шлифуемость повышенная, красностойкость 620 °C, пониженная склонность к перегреву при закалке; сталь предназначена для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей.
Р6М5 по прил. 3 назначена так же, но предпочтительно для резьбонарезного инструмента и инструмента, работающего с ударными нагрузками: вязкость повышенная, сопротивление износу и шлифуемость хорошие, красностойкость 620 °C, склонность к обезуглероживанию повышенная. Р6М5К5 рассчитана на черновые и получистовые инструменты при обработке улучшенных легированных, а также нержавеющих сталей: вязкость хорошая, сопротивление износу повышенное, красностойкость 630 °C, склонность к обезуглероживанию повышенная.
Группы, подгруппы и контроль качества
| Диаметр круга или сторона квадрата, мм | II группа, баллов не более | I группа, баллов не более |
| до 20 | 2 | – |
| св. 20 до 40 | 3 | – |
| св. 40 до 60 | 4 | – |
| св. 60 до 80 | 5 | – |
| св. 80 до 100 | 6 | 5 |
| св. 100 до 150 | 7 | 6 |
| св. 150 до 180 | – | 7 |
| св. 180 до 200 | – | 8 |
По макроструктуре и карбидной неоднородности металл делят на группы (п. 2.3): II группа охватывает диаметр или толщину до 150 мм, I группа – от 80 до 200 мм, её нормы обеспечивает электрошлаковый переплав. По способу дальнейшей обработки различают подгруппы: а – для горячей обработки давлением, б – для холодной механической обработки. Таблица даёт предельный балл карбидной неоднородности по табл. 4; у полосы он определяется по квадрату равновеликого сечения.
Обезуглероженный слой горячекатаной и кованой стали на сторону не больше 0,3 мм плюс 2 % от диаметра или толщины при размерах до 20 мм и 0,5 мм плюс 1 % при размерах свыше 20 мм (п. 3.7). Зерно аустенита после закалки не крупнее номера 13 для размеров до 50 мм и номера 10 свыше 50 мм (табл. 5).
Какие формы есть в разделе
| Форма | Стандарт на размеры | Марки и размеры |
| Круг горячекатаный | ГОСТ 2590-2006 | Р6М5 8–190 мм; Р18 5–180 мм; Р6М5К5 12–50 мм |
| Пруток (круг до 50 мм) | ГОСТ 2590-2006 | Р6М5 от 8 до 50 мм; Р18 от 5 до 50 мм; Р6М5К5 от 12 до 50 мм |
| Полоса горячекатаная и кованая | ГОСТ 4405-75 | Р6М5 и Р18: сечения от 4х20 до 50х200 мм |
| Квадрат горячекатаный | ГОСТ 2591-2006 | Р6М5 и Р18: стороны от 6 до 100 мм |
Лента, поковки и штамповки в разделе не представлены, а стандарт на них распространяется только в части химического состава. Подробности по формам – на страницах круга, прутка, полосы и квадрата.
Масса круга и метры в тонне
| Диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Метров в тонне |
| 8 | 0,395 | 2531,6 |
| 10 | 0,617 | 1620,7 |
| 12 | 0,888 | 1126,1 |
| 16 | 1,578 | 633,7 |
| 20 | 2,466 | 405,5 |
| 25 | 3,853 | 259,5 |
| 30 | 5,549 | 180,2 |
| 40 | 9,865 | 101,4 |
| 50 | 15,41 | 64,88 |
| 60 | 22,2 | 45,06 |
| 80 | 39,46 | 25,34 |
| 100 | 61,65 | 16,22 |
Масса считается по плотности 7,85 г/см³, как в таблицах ГОСТ 2590-2006, и одинакова для всех марок раздела. Круг 20 мм весит 2,466 кг на метр, в тонне 405,5 м; круг 50 мм – 15,41 кг на метр и 64,88 м в тонне. Полная таблица диаметров – на странице круга.
Что указать в заявке
Назовите марку, форму и размер (диаметр, сторону или сечение), группу и подгруппу по п. 2.3, длину и точность проката. Для круга это класс В1, Б1 или А1 по ГОСТ 2590-2006. Примеры: круг Р6М5 20 мм, круг Р18 30 мм, квадрат Р6М5 20х20 мм, полоса Р6М5 20х60 мм. Рассчитаем под спецификацию.
Частые вопросы
Что означает марка Р6М5? По примечанию 1 к табл. 1 ГОСТ 19265-73 буква Р означает быстрорежущую сталь, цифра 6 – среднюю массовую долю вольфрама в процентах, М5 – молибден (около 5 %). Хром и ванадий в обозначении не указывают.
Чем Р6М5 отличается от Р18? Р18 содержит вольфрама 17,00–18,50 % и молибдена не более 1,00 %, Р6М5 – вольфрама 5,50–6,50 % и молибдена 4,80–5,30 %. Температура закалки образцов по табл. 3: у Р18 1270 °C, у Р6М5 1220 °C; по прил. 3 Р6М5 вязче и подходит для резьбонарезного инструмента.
Как расшифровать Р6М5К5? Р – быстрорежущая сталь, 6 – вольфрам около 6 %, М5 – молибден около 5 %, К5 – кобальт около 5 % (массовая доля кобальта 4,70–5,20 %). Красностойкость по прил. 3 равна 630 °C.
Какая твёрдость у быстрорежущей стали? В отожжённом состоянии не более 255 HB у Р6М5 и Р18 и не более 269 HB у Р6М5К5 (табл. 3 ГОСТ 19265-73). После закалки с отпуском образцы должны показать не менее 64 HRCэ у Р6М5, 63 у Р18 и 65 у Р6М5К5.
Какой ГОСТ на быстрорежущую сталь? Основной – ГОСТ 19265-73: он задаёт марки, состав, твёрдость и режимы. Размеры горячекатаного круга определяет ГОСТ 2590-2006, квадрата – ГОСТ 2591-2006, полосы – ГОСТ 4405-75.
Что такое группы I и II в стандарте? Это деление по макроструктуре и карбидной неоднородности (п. 2.3): II группа – диаметр или толщина до 150 мм, I группа – от 80 до 200 мм. Нормы I группы обеспечивает электрошлаковый переплав, в обозначении стоит буква Ш.