Уважаемые Мастера!
В продолжении статьи о быстрорежущих сталях хочу ответить на часто возникающие вопросы, касающиеся непосредственно эксплуатации резцов, изготовленных из быстрорежущих сталей.
Вопрос: Можно ли в процессе заточке таких резцов охлаждать их водой и не образуются ли при этом микротрещины?
В процессе заточки от воздействия абразивного заточного материала происходит нагрев резца, при этом максимальная температура образуется в области Режущей Кромки (РК), т.к. количество металла в ней минимально. Но данная температура, как правило не превышает порог 200-400 градусов. Быстрое охлаждение в воде любой стали в том числе и быстрорежущей с вышеуказанных температур никоим образом не может привести к трещинообразованию!
Некоторые мастера путают образование трещин, возникающих при охлаждении во время закалки углеродистой стали в воде. В этом случае это возможно по причине структурных превращений, описанных в статье о быстрорежущих сталях, в разделе закалка. Но температура нагрева любой стали под закалку не может быть меньше 750 градусов. Нагрев РК до такой температуры в процессе заточки резца практически не возможен. Поэтому охлаждать резцы в воде в процессе заточки можно смело!
Более того если Ваш резец изготовлен из «обычной» углеродистой инструментальной стали (не быстрорежущей), охлаждение в воде — это строго обязательное условие для сохранения твердости режущей кромки. Нагрев РК даже до 200-300 градусов на инструментальной углеродистой стали, например, У8, У10, непременно приведет к снижению ее твердости, а значит и ухудшению режущей способности.
Вопрос: До каких цветов побежалости можно прижигать РК при заточке без фатальных последствий, не отпускается ли РК, если нет, то до какого цвета можно жечь?
Начнем с того, что же такое цвет побежалости, откуда он берется и от чего зависит. Цвета побежалости стали, радужная окраска, появляющаяся на чистой поверхности нагретой стали в результате образования на ней тончайшей окисной плёнки. Толщина плёнки зависит от температуры нагрева стали; плёнки разной толщины по-разному отражают световые лучи, чем и обусловлены те или иные цвета побежалости.
Некоторые цвета побежалости, характерные для углеродистой стали:
Цвет побежалости | Температура образования |
соломенный | 220 °С |
коричневый | 240 ° |
пурпурный | 260 °С |
синий | 300 °С |
светло-серый | 330—350 °С |
На легированных (особенно высоколегированных) сталях те же цвета побежалости появляются при более высоких температурах. На цвет побежалости влияют также время выдержки стали при данной температуре, освещение и др. факторы. До появления пирометров и соответствующих контрольно-измерительных приборов по цвету побежалости судили о температуре нагрева стали. Учитывая вышеизложенное, что нужно отметить. Если речь идет о резцах из быстрорежущей стали, например, Р6М5, Р18 и др. то нагрев режущей кромки такой стали даже до 350 градусов никак не повлияет на ее режущие свойства, снижения твердости не произойдет. А вот если мы говорим о стали инструментальной углеродистой, например, У8, У9 или даже стали 65Г вот для резца из такой стали прижег РК будет снижать ее твердость, т.к. она отпустится и чем выше будет температура (согласно цвета из таблицы) тем сильней и глубже отпустится РК и тем хуже станут режущие свойства, острота такой кромки может «сесть», буквально с первых минут точения. Для наглядного подтверждения вышесказанного приведу диаграмму из статьи о быстрорежущих сталях, на которой видна зависимость снижения твердости быстрорежущей и углеродистой стали, а также твердосплава от температуры нагрева.

Где,
- – твердосплав
- – быстрорежущая сталь
- – обычная инструментальная углеродистая сталь
На диаграмме приведены кривые, показывающие твердость трех различных сплавов при разных температурах. Твердость углеродистой стали после нагрева до 200 °С начинает быстро падать. Следовательно, для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °С. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °С. Таким образом, инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали. Более производительным является инструмент из твердого сплава, так как нагрев до 800 °С мало влияет на его твердость.
Подытожить предлагаю простой и понятной таблицей касающейся заточки резцов из различных сталей.
Вопрос | Углеродистые стали (У8, У10, 65Г и др.) |
Быстрорежущие стали (Р6М5, Р18 и др.) |
Нужно ли охлаждать резец водой при заточке | ДА, обязательно | Охлаждать можно, но не обязательно |
До какого цвета побежалости можно перегревать режущую кромку резца |
Не выше соломенного, но лучше не доводить до цвета побежалости. | Цвет побежалости не оказывает влияние на стойкость РК и режущую способность резца |
Могут ли образовываться микротрещины на РК при заточке и охлаждении резца водой | Нет, не могут | Нет, не могут |
С Уважением,
Инженер-металлург Орловский Станислав Валерьевич
29.06.2024