Сталь инструментальная быстрорежущая Р12 — характеристики, свойства, аналоги

Специфика материала и его общая характеристика

Название Р12 – это не простой набор букв, а маркировка, в который скрыты некоторые сведе́ния о сплаве:

• «Р» – этой буквой маркируются все быстрорежущие стали, от английского названия rapid (скорость);
• 12 – это процентное содержание в металле вольфрама, который образует очень твёрдые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие прочность и красностойкость.

Быстрорезы уже давно применяются для создания клинков холодного оружия, что обусловлено их следующими характеристиками:

• хорошая горячая твёрдость, которая характеризует то, какую температуру сталь может выдержать без потери рабочих качеств;
• повышенная красностойкость – указывает, сколько времени сплав будет выдерживать такую температуру;
• большая стойкость к износу и внешним нагрузкам.

В итоге ножи из Р12 будут обладать крепкими лезвиями, которые без проблем могут выдерживать серьёзные механические воздействия без деформации структуры изделия.

Высокая твёрдость – характерная черта подобных режущих инструментов, это важное свойство влияет и длительность службы, и на качество реза. Хоть такой сплав и переносит изгибающие нагрузки, его слабым местом является повышенная хрупкость, так как твёрдый металл подвержен ломкости.

Плюсы

Подводя итоги всему вышесказанному, можно смело утверждать, что из Р12 можно производить режущие изделия, которые будут выделяться особыми свойствами на фоне обычных сталей. К основным достоинствам этого сплава относят:

• • прекрасные режущие характеристики;
  • длительный срок службы;
  • высокая прочность;
  • сталь не подвержена влиянию перепада температур;
  • однородность структуры.

Минусы

Основной минус Р12 – это повышенная хрупкость, которая несколько ограничивает применение этого сплава.

Из этой быстрорежущей стали нельзя изготавливать изделия, которые подвергаются большим ударным нагрузкам, то есть топоры, метательные ножи, мачете и т. п.

Помимо повышенной хрупкости, рассматриваемый металл имеет и другие незначительные минусы, которые полностью перекрываются его достоинствами:

• • довольно высокая стоимость конечных изделий;
  • процесс производства сложный технически и дорогостоящий;
  • меньшая вязкость по сравнению с инструментальными сталями.

Итак, Р12 сталь занимает собственную нишу, несмотря на повышенную конкуренцию. Всё это обеспечивает её характеристика: отличная вязкость, длительный эксплуатационный период, прочность и прочее. Ножи из этого материала долго остаются в своём первоначальном виде, но они могут сломаться из-за высоких показателей хрупкости. Осторожная эксплуатация и тщательный уход – то, что позволит подобным изделиям служить верой и правдой своему владельцу долгое время.

Минус Р12 – это повышенная хрупкость.

Химический состав

В первоначальном виде любая сталь представляет собой соединение железа и углерода. В таком виде она сильно подвержена коррозии, довольно мягкая, совершенно не подходит для создания режущего инструмента. При производстве в неё добавляют другие различные элементы, которые при взаимодействии с ней позволяют добиться необходимых качеств.

Все свойства, за которые так ценится Р12М быстрорез, являются результатом взаимодействия легирующих компонентов, которые при производстве включаются в сплав. Среди них следующие:

1. Углерод – от 0,80 до 0,90%. С увеличением содержания углерода твёрдость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость и свариваемость ухудшаются.
2. Хром – от 3,1 до 3,6%. Это наиболее дешёвый и самый распространённый легирующий элемент. Он способен несколько увеличить твёрдость, однако, главное его свойство – это увеличение коррозионной стойкости. Чем больше его содержание в сплаве, тем устойчивее он к ржавлению (полностью нержавеющей сталь становится при содержании хрома более 13%).
3. Ванадий – 1,5 – 1,9%. Он повышает твёрдость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность структуры стали, так как является хорошим раскислителем, при этом дорог и дефицитен.
4. Вольфрам – 12,0-13,0%. В таком сплаве это основообразующий компонент. Совместно с железом образует новые карбиды, которые значительно увеличивают такие важные характеристики, как прочность и красностойкость. Он способствует устранению хрупкости при отпуске. Имеет довольно высокую стоимость.
5. Молибден – до 1,0%. Увеличивает красностойкость, положительно сказывается на упругости, устойчивости к коррозионным воздействиям и окислению при высоких температурах.
6. Кобальт – 0,1%. Улучшает жаропрочность, магнитные свойства стали и переносимость ударных нагрузок.
7. Никель – до 0,4%. Повышает прочность стали при сохранении высокой вязкости, препятствует росту зерна при нагреве, снижает коробление при закалке, увеличивает коррозионную стойкость и прокаливаемость. При содержании никеля 18-20%-я сталь становится немагнитной, жаростойкой, жаропрочной и коррозионностойкой.

Быстрорез Р12 получают порошковым методом, то есть после выплавки металл измельчается и задувается в заготовку. На этом этапе в него добавляются все легирующие добавки, после чего под большим давлением всё сплавляется в готовое изделие. Такой способ более экономичен в сравнении с традиционной отливкой или ковкой и позволяет достигать улучшенных характеристик.

Быстрорез Р12 получают порошковым методом.

Классификация материала и применение марки Р12

Р12 относят к быстрорежущим сталям. Быстрорежущие стали – легированные сплавы, предназначенные главным образом для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.

Р12 благодаря своим положительным свойствам активно применяется в ножевом производстве. Такие режущие инструменты обладают всеми необходимыми характеристиками. Благодаря высокой устойчивости поверхности к внешним нагрузкам они без проблем перерезают толстые канаты, древесину, кости и т. д.

Они могут справиться со стальной пластиной толщиной в несколько мм.

Нож из Р12 даже при интенсивном использовании долгое время удерживает заточку, однако стоит учитывать, что ввиду высоких прочностных качеств он с трудом поддаётся заточке, особенно в домашних условиях.

Сталь Р12М широко применяется и в промышленности. Самый яркий пример – это изготовление свёрл самых разных назначений: от дерева до сверхпрочных металлов. Из них же делают зенковки, коронки, конические машинные развёртки, буры, резцы долбёжные, полотна ножовочные и т. п.

Сталь Р12М широко применяется в промышленности.

ГОСТы и ТУ на сталь Р12

ГОСТ 1133-71 «Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент»;

ГОСТ 4405-75 «Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.»;

ГОСТ 19265-73 «Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия.»;

ГОСТ 28393-89 «Прутки и полосы из быстрорежущей стали, полученной методом порошковой металлургии. Общие технические условия.»;

ГОСТ 14955-77 «Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия.»;

ГОСТ 2590-2006 «Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.»;

ГОСТ 2591-2006 «Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.»;

ГОСТ 7417-75 «Сталь калиброванная круглая. Сортамент.»;

ГОСТ 4405-75 «Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.»;

ГОСТ 1133-71 «Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.»;

Особенности и виды ножей из быстрорежущих сталей

Они многократно превосходят прочие изделия по твердости и режущим характеристикам, это обусловлено высоким содержанием вольфрама (до 18%), ванадия (до 2%), молибдена и кобальта (до 5%). Клинок из данного типа металла может достигать твердости 67 HRc.

Производство осуществляется из стали, сохраняющей режущие характеристики при значительной температуре нагрева. Это дает возможность производить режущий инструмент, позволяющий обрабатывать материал резанием на высоких скоростях. Обычный металл после нагрева утрачивает свои свойства, а быстрорежущие разновидности надолго их сохраняют.

В каталоге магазина представлены варианты из быстрореза:

• черный граб с литьем;
• карельская береза;
• с цельнометаллическим лезвием;
• черный граб с рогом лося или мельхиоровой отделкой.

Немаловажным этапом в производстве имеет процесс термообработки. В мастерской Жбанова кованые клинки закаляются по специально технологии в соляных ваннах, затем выполняется обязательный отпуск и тщательный контроль твердости.

Преимущества выбора ножей из быстрореза

Ключевые достоинства, которыми обладают изделия из каталога:

• эффективность инструмента из быстрореза – он оснащается деревянной или роговой рукояткой, которая не выскальзывает из рук. Изготавливаются рукояти на основании физиологически параметров и условий для комфортного применения;
• прочность – в зависимости от применения выбирается металл подходящего уровня прочности;
• износостойкость и многолетний срок эксплуатации. Продукция рассчитана на повышенные нагрузки, не утрачивая в процессе использования изначальные параметры и эстетичность;
• благодаря специальной технологии изготовления лезвие острое, не подается повреждениям и деформациям;
• специальное антикоррозионное покрытие препятствует появлению ржавчины. Изделия рекомендуется протирать после применения и хранить в чехле из натуральной кожи.

Способы и методы заточки

Даже быстрорежущая сталь Р12 подвержена износу и затуплению, несмотря на внушающие прочностные показатели. Если учитывать сведения о применении и свойствах этого сплава, то можно смело утверждать, что заточить их при помощи шлифовальных кругов из электрокорунда не выйдет: поверхность после такой обработки всё равно остаётся шероховатой, а режущие качества не улучшаются.

Самым правильным вариантом будет отдать нож на заточку в специализированную мастерскую, которая имеет в своём распоряжении круги из эльбора. Иметь подобные машины в своём гараже – непозволительная роскошь и просто не целесообразно.

Можно, конечно, попробовать провести затачивание и дома, но стоит учитывать: как минимум для этого понадобятся алмазные камни, цены на которые в последнее время очень кусаются. В таком случае обработка будет проводиться в 2 этапа:

1. Сначала камнем с крупным зерном – так называемая грубая заточка.
2. Затем абразивом с мелким зерном – финальная шлифовка.

Лучше не пробовать проводить затачивание в гаражных условиях, так как есть шанс повредить инструмент до степени невозврата в первоначальное состояние.

Аналоги

Р12 имеет большое количество аналогов по всему миру. Связано это с тем, что для быстрорежущих сталей предъявляются одинаковые требования. В итоге получается и похожий химический состав, и производственная технология, и характеристики. Ниже будет приведена таблица с идентичными сплавами из разных стран мира, однако стоит учитывать, что их свойства, а тем более стоимость не идентичны, а просто имеют много похожего.