Для обработки металла не достаточно инструментов из обычной стали. При работе они быстро выходили из строя. Развитие промышленности помогло создать марку стали Р6М5, она позволила обрабатывать твёрдые металлы. При длительной и непрерывной работе она долго держала заточку. А ножи из этого сплава обладают прекрасными режущими способностями и прочностью.
Расшифровка маркировки Р6М5
Первая буква «Р» обозначает, что перед нами быстрорежущий металл. Цифра «6» показывает содержание вольфрама в процентном соотношении в сплаве. Следующая буква «М» говорит о присутствии молибдена, а цифра «5» показывает его процентное содержание в сплаве. Все быстрорежущие стали содержат в себе хром, но в обозначении его не указывают.
Химический состав стали
По требованиям потребителей иногда изготавливают сплав с легированным азотом, его в структуре очень мало, около 0,05-0,10%. И сплав маркируется уже, как Р6АМ5. Кроме азота могут добавлять: «К» – кобальт, «Т» – титан, «Ф» – ванадий и «Ц» – цирконий. В рассматриваемой стали Р6М5, структура химических элементов в ней следующая:
| С,% | Mn,% | Cr,% | Si,% | Мо,% | V,% | Со,% | Ni,% | Р,% | S,% | W,% |
| 0,82 – 0,9 | 0,20 – 0,5 | 3,8 – 4,4 | 0,20 – 0,5 | 4,8 – 5,3 | 1,7 – 2,1 | 0,5 | 0,4 | 0,03 | 0,025 | 5,5 – 6,5 |
Металл с добавкой в виде кобальта, имеет применение с самого начала 20 века. Маркируется такая сталь – Р6М5К5. Из сплава выпускают режущий инструмент для работы с кислостойким, устойчивым к большим температурам металлом. Такую сталь отличает высокая твёрдость и термостойкость.
| Химические элементы и их значение в составе стали для ножей: | |
| Углерод (C) | без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность. |
| Хром (Cr) | придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость. |
| Марганец (Mn) | повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости. |
| Молибден (Mo) | предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость. |
| Кремний (Si) | увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной. |
| Ванадий (V) | формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость. |
| Никель (Ni) | повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали. |
| Ниобий (Nb) | лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость. |
| Вольфрам (W) | увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам. |
| Кобальт (Co) | усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость. |
| Сера (S) | является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей. |
| Фосфор (P) | ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах. |
Характеристики стали
|
Характеристика
|
Значение |
|
Марка и аналоги
|
Р6М5 . Аналоги – SKH51,T11302, M2, 3343, BM2, HS6-5-2, HS6-5-2HC, X85WMoCrV6-5-4, Z85WDCV, HS6-5-2, S6-5-2, S6-5-2S, SC6-5-2, SW7M, W6Mo5Cr4V2, HS6-5-2, X82WMoV6-5
|
|
Класс
|
Сталь инструментальная быстрорежущая
|
|
Виды выпуска
|
Сортовой прокат, в том числе фасонный, калиброванный пруток, шлифованный пруток и серебрянка, полоса, поковки и кованые заготовки
|
|
Твердость металла
|
62-65 HRC
|
|
Температура закаливания
|
Закалка с 1220 °С в масле, отпуск трехкратный по 1 ч
|
|
Тип охлаждения
|
Охлаждение замедленное в колодце
|
|
Уровень хрупкости
|
Малосклонна
|
|
Ударная вязкость
|
0.25 МДж/м^2
|
|
Температура
критических точек
|
Ac1 = 840 , Ac3(Acm) = 875 , Ar3(Arcm) = 805 , Ar1 = 765
|
Ключевыми свойствами стали Р6М5 можно назвать:
- высокая износостойкость;
- склонность к обезуглероживанию;
- высокая вязкость.
Как не странно, но сталь хорошо обрабатывается на шлифовальных станках. Сплав используется при изготовлении инструментальной продукции. Которой обрабатывают легированные и прочие сплавы.
Основной характеристикой сплава можно назвать сохранение своих свойств даже при высоких температурах. После проведения термических работ, твёрдость стали остаётся неизменной. Это качество способствует применению её для работ в условиях высоких температур.
Трудности закалки быстрорежущей стали
Из-за такой особенности, как обезуглероживание, термообработка стали Р6М5 становится довольно проблематичной. Изначально сплав подвергают отпуску при температурах 200 и 300 градусов с выдержкой по одному часу. Затем металл проходит три этапа:
- нагревание до 690 °C происходи в течение 3 минут;
- аналогичное время сталь выдерживают при 860 °C;
- затем достигается температура в 1220 °C на протяжении 1,5 минут.
Для получения неравновесного состояния сталь остужают в селитре, масле и на воздухе. Затем применяется трёхразовый отпуск при температуре в 560 °C. Выдерживают в таком состоянии сплав на протяжении 1,5 часов.
Раскиление ванн бурой и фтористым магнием позволяет удержать кислород в составе металла. Легирующие элементы добавляются в процессе отпуска. Они создают карбиды, которые придают изделиям высокую прочность.
Предварительный отжиг является важнейшим этапом при изготовлении прочных сортов сплавов. Благодаря ему сталь избавляется от повышенной хрупкости и получает высокие прочные качества.
Плюсы и минусы стали Р6М5
Как и любая другая сталь, марка Р6М5 имеет свои достоинства и недостатки. Эти моменты можно увидеть в готовых изделиях – ножах. Рассмотрим качества в таблице:
Плюсы
- прекрасный рез твёрдых и неоднородных материалов. Ножи из рассматриваемой стали хорошо справляются с костной и хрящевой тканью;
- изделия довольно долговечны и устойчивы к серьёзным нагрузкам, в тоже время довольно просты в уходе;
- небольшой вес клинков позволяет на кухне быстро менять направление реза, увеличивая или уменьшая нарезку;
- небольшой контакт с открытым пламенем никак не отразится на характеристиках клинка;
- мелкие частицы обрабатываемого материала не способны проникнуть в структуру стали. Такие ножи можно применять для разделки туши животного;
- сталь устойчива к воздействию щелочей и кислот, что делает ножи пригодными к использованию в строительной деятельности;
- для очистки клинка нет необходимости применять специальные средства;
- благодаря структуре кристаллической решётки, изделиями можно пользоваться в условиях электромагнитного и электрического полях.
Минусы
- небольшое содержание хрома делает ножи не устойчивыми к коррозии;
- высокая режущая способность ножа, требует к себе аккуратного обращения, им легко пораниться;
- заточка клинка производится на специальных точильных станках;
- изделие может затупиться при долгом его не использовании;
- негативно сказывается на характеристиках долговременное воздействие отрицательных температур на клинок;
- клинок плохо переносит боковые нагрузки, его легко сломать.
Применение сплава
Благодаря этой особенности из металла делают: краны, свёрла и развёртки. Такие качества были замечены и ножеделами. Сегодня этот сплав широко применяется для изготовления ножей. Эту марку стали использую довольно знаменитые изготовители.
Проводится масса экспериментов по качественным характеристикам клинков. Они прекрасно справляются с предметами повышенной прочности: кости, хрящи, толстые верёвки, канаты, древесина жёстких пород и прочими материалами.
Проводился тест, суть заключалась в следующем, клинком из Р6М5 разрезали железную пластинку в несколько миллиметров. И клинок с этой задачей справился. Для изготовления ножей сталь закаливают до 60-62 HRC. Но при необходимости её можно закалить и до 67 HRC.
Особенности заточки стали Р6М5
После работы, предметы из быстрореза затупляются. А вот обычная заточка кругами из электрокорунда не сможет помочь в этом деле. Для правильной заточки потребуются специальные чашечные круги из плоского профиля.
Но как не печально здесь присутствуют свои минусы. По этой причине, для качественной заточки, её производят в два этапа:
- Предварительный этап делают с помощью круга с абразивной поверхностью зерна марки 40.
- Чистовая обработка производится зерном марки от 25 до 16.
Аналоги
Российская марка стали Р6М5 имеет аналоги в самых разных странах. Все они имеют маркировку HSS, что расшифровывается как – High Speed Steel. А в переводе это означает – высокоскоростная сталь. Отечественными аналогами являются: Р12, Р10К5Ф5, Р18.
Но в этих сплавах высокий процент содержания вольфрама, что увеличивает их стоимость на рынке. Зарубежные аналоги по цене сопоставимы со сталью Р6М5. Вот несколько примеров маркировок в разных странах:
- Японская – SKH51;
- Американская – T11302, M2;
- Английская – 3343, BM2;
- Французская – HS6-5-2, HS6-5-2HC, X85WMoCrV6-5-4, Z85WDCV;
- Немецкие – HS6-5-2, S6-5-2, S6-5-2S, SC6-5-2;
- Польская – SW7M;
- Китай – W6Mo5Cr4V2;
- Итальянская — HS6-5-2, X82WMoV6-5.
Ножи из стали Р6М5
Клинки из стали Р6М5 выполняют для самого разного назначения. Их изготавливают и для кухонных работ, и для охоты. Рассмотрим несколько вариантов изделий.
Нож – штрафбат
Клинок изготовлен по образу ножа НР-40. Модель довольно популярна, за счёт исторической известности. Нож считается универсальным, который подойдёт для охотников, рыболовов и туристов. Монтаж рукояти сквозной. Клинок относится к ножам разделочным и не является холодным оружием. Характеристики клинка:
- Материал клинка: сталь Р6М5;
- Твердость клинка: 64-67 HRC;
- Длина клинка (мм): 145;
- Толщина обуха клинка (мм): 2,5;
- Наибольшая ширина клинка (мм): 24;
- Материал рукояти: дерево;
- Общая длина (мм): 265;
- Тип изделия: нож охотничий, туристический.
Нож — скин
Нож шкуросъёмный предназначен для разделки животного. Нож обладает высокой износостойкостью. Короткое лезвие приспособлено для аккуратного снятия шкуры. Монтаж рукояти сквозной. Применять клинок можно на охоте, на рыбалке и в туризме. Характеристики ножа следующие:
- Материал клинка: сталь Р6М5;
- Твердость клинка: 64-67 HRC;
- Длина клинка (мм): 90;
- Толщина обуха клинка (мм): 3,2;
- Наибольшая ширина клинка (мм): 40;
- Материал рукояти: дерево;
- Общая длина (мм): 210;
- Тип изделия: нож охотничий, туристический.
Нож — вишня
Клинок выполнен по типу ножа «НР-43». Нож получил высокую популярность из-за исторического прошлого. Клинок обладает высокой износостойкостью. Монтаж рукояти сквозной. Универсальность клинка позволяет его использовать на охоте, на рыбалке и в туристическом походе. Характеристики его следующие:
- Материал клинка: сталь Р6М5;
- Твердость клинка: 64-67 HRC;
- Длина клинка (мм): 150;
- Толщина обуха клинка (мм): 2,5;
- Наибольшая ширина клинка (мм): 22;
- Материал рукояти: дерево;
- Общая длина (мм): 270;
- Тип изделия: нож охотничий, туристический.
