Сталь Р18: хим. состав, области применения и аналоги
Сталь Р18 относится к быстрорежущим сталям. Она применяется при производстве различных режущих инструментов (сверла, фрезы, резцы, ножи и т.п.). Благодаря своей твердости и износостойкости, изделия из стали Р18 сохраняют свойства даже при значительном нагреве, что делает их отличным выбором при интенсивной эксплуатации.
Сталь Р18 отличается высокой твёрдостью поверхностного слоя, достигающей 62–65 HRC, что обеспечивает отличную износостойкость. Это достигается за счёт легирования такими элементами, как вольфрам, молибден и ванадий. Материал сохраняет свои эксплуатационные свойства даже при значительном нагреве, демонстрируя устойчивость к термическим нагрузкам. Благодаря достаточной пластичности и вязкости, изделия из Р18 устойчивы к образованию трещин и сколов, а также сохраняют прочностные характеристики при длительном механическом воздействии. Всё это делает сталь Р18 оптимальным выбором для производства режущих инструментов, предназначенных для работы в сложных условиях.
Химический состав
Сталь Р18 содержит следующие элементы:
- Углерод (C): до 0,83%
- Кремний (Si): до 0,50%
- Марганец (Mn): до 0,50%
- Хром (Cr): до 4,40%
- Вольфрам (W): до 18,5%
- Молибден (Mo): до 1%
- Ванадий (V): до 1,4%
Физические свойства
- Плотность: ~8,1 г/см³
- Температура плавления: ~1420–1450 °C
- Коэффициент линейного расширения: ~10,5×10⁻⁶ 1/°C
- Теплопроводность: ~25–30 Вт/(м·К)
- Электропроводность: пониженная
- Магнитные свойства: ферромагнитна
- Структура после закалки: мелкозернистая
- Устойчивость к перегреву: высокая
Механические свойства
- Твёрдость после термообработки: HRC 62–65
- Максимальная твёрдость после отпуска: HRC 68–70
- Красностойкость: до 600 °C
- Прочность при изгибе: ~3500–4000 МПа
- Ударная вязкость (KCU): 15–20 Дж/см²
- Износостойкость: высокая
- Сопротивление пластической деформации: повышенное
- Температура закалки: 1200–1300 °C
- Температура отпуска: 550–560 °C
Применение стали Р18
Сталь Р18 широко применяется в производстве высокоэффективного режущего инструмента, предназначенного для обработки металлов, дерева и пластмасс. Благодаря высокой твёрдости, износостойкости и красностойкости (до 600°C), она используется для изготовления сверл, фрез, метчиков, протяжек, токарных резцов, разверток и зуборезных инструментов. Материал сохраняет режущие свойства при высоких скоростях резания и термических нагрузках, что делает его незаменимым в машиностроении, металлообработке, деревообработке и инструментальном производстве.
Сварка и обработка
Сталь Р18, как быстрорежущий высоколегированный сплав, обладает высокой твёрдостью и износостойкостью, но при этом имеет ограниченную свариваемость. Из-за высокого содержания легирующих элементов — особенно вольфрама и ванадия — она склонна к образованию трещин при сварке, поэтому соединение деталей из Р18 требует предварительного подогрева и последующего отпуска для снятия напряжений. Обработка резанием возможна преимущественно в отожжённом состоянии, поскольку после закалки материал становится крайне твёрдым (до HRC 65) и трудным для механической обработки. Термическая обработка включает закалку при температуре 1200–1300 °C и отпуск при 550–560 °C, что обеспечивает красностойкость до 600°C и стабильность режущих свойств.
Аналоги Р18
Существует несколько аналогов стали Р18, которые используются в разных странах:
- T1 (США)
- W18Cr4V (Китай)
- 1.3355 (Европа)
- HS18-0-1 (Германия)