Свёрла, необычный обзор
Привет, после испытания напильников, было суждено запилить подобное со свёрлами. Не обычный обзор, а металловедческий, с мартенситом и твёрдостью.
В качестве подопытных были выбраны свёрла диаметром 6мм, продающиеся в ближайших магазинах, это инструмент фирм Туламаш, Dexter, Bosch, Ruko, DeWALT и Universal Fit (крайнее левое сверло под опыты не попало).
Ценник на свёрла следующий:
1. Dexter 100р за 2шт.
2. Dexter Pro 150р за 2шт.
3. Universal Fit 60р.
4. Bosch Point TeQ 86р.
5. Туламаш Р6М5 29-43р (сверло досталось мне бесплатно, уже в потрепанном виде).
6. Туламаш Р9+TiN 113р.
7. Туламаш Р6М5К5 155р.
8. DeWALT EXTREME 293р (на момент написания поста).
9. Ruko Speed Cut 262р.
10. Ruko HSS-Co 400р.
План исследования был такой: оценка качества термической обработки, сюда входит замер твердости и микроструктура; оценка качества стали по таким параметрам, как однородность распределения и размер карбидов.
Для начала пара слов о марках стали, из которых сделан инструмент. На всех буржуйских свёрлах марка не указана, стоит лишь аббревиатура HSS, подразумевающая, что инструмент выполнен из инструментальной быстрорежущей стали. Есть исключение - Dexter Pro, здесь материал указан и это аналог отечественной Р6М5К5 - сталь М35.
На инструменте от завода Туламаш марки стали проставлены, это Р9, Р6М5 и Р6М5К5.
Учитывая, что одной из самых распространенных в мире марок быстрорежущей стали является Р6М5 и её аналоги, то думаю, что и имеющийся у меня инструмент, там где сталь не проставлена, также выполнен из чего-то подобного, ну кроме кобальтовых свёрл с маркировкой HSS-Co, там, скорее всего, Р6М5К5.
По назначению, инструмент из Р6М5, Р9 используется для обработки серого чугуна, инструментальных и конструкционных сталей с твердостью не более 280 HB. Свёрла из кобальтовых сталей, таких как Р6М5К5, используют для обработки углеродистых и легированных конструкционных материалов на повышенных режимах резания, а также нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, её режущие свойства на 20-30% выше, чем у марки Р6М5.
Также стоит сказать пару слов о внешнем виде. Некоторые сверла имеют обычный металлический блеск, понятно, что покрытий никаких нет, это Dexter, Туламаш Р6М5 и Universal Fit.
Интересный вид имеет сверло Bosch Point TeQ - оно серебристое, а канавки темно-серые, что говорит об оксидировании в атмосфере перегретого пара, за счет этой операции на поверхности образуется оксидная пленка, защищающая от коррозии и незначительно увеличивающая износостойкость.
Также темно-серый цвет, с участками темно-желтого, имеет сверло Ruko Speed Cut.
Темно-желтый цвет инструмент приобретает после операции дополнительного отпуска, применяемой для снятия остаточных шлифовочных напряжений, полученных при обработке, что также должно увеличить ресурс сверла. Для стали Р6М5 температура дополнительного отпуска составляет примерно 450 градусов.
Полностью темно-желтый инструмент - это Ruko HSS-Co, DeWALT Extreme 2, Dexter Pro, Туламаш Р6М5К5. Для любителей разглядывать прикреплю видео.
Чуть не забыл про Тульское из Р9 с напылением нитрида титана, такое покрытие увеличивает износостойкость, но, если вы решите его переточить, естественно сотрется.
Переходим к самому интересному - оценка качества термической обработки. Начну с твердости. Отечественный ГОСТ 2034-80 устанавливает для инструмента диаметром 6мм диапазон твердости 62-65HRC.
Производить замер прямым методом мне показалось проблематично, из-за формы и размеров свёрл, так что отпилил кусочек от рабочей части и сделал поперечный микрошлиф для последующего замера по методу Виккерса при нагрузке в 10кгс (по 3 отпечатка на образец).
Перевод из HV10 в HRC осуществлял по имеющимся у меня таблицам, для сравнения оставлю оба значения.
Как можно увидеть, самые твердые сверла выполнены из кобальтовой стали, это Ruko HSS-Co и Туламаш Р6М5К5. Шесть свёрл имеет примерно одинаковую твердость в 65-66 HRC, инструмент Dexter и Bosch чуть ниже других.
Учитывая отзывы о сверлах Dexter, содержащих примерно такие фото
я думал, что всё будет куда печальнее, но нет, 62 HRC.
Перейдем к структуре. Здесь все более менее одинаково, мелко- и среднеигольчатый мартенсит, карбиды, мелкое зерно...как и должно быть (Все сверла от Туламаш, Dexter Pro, DeWALT, Ruko, Universal Fit).
Но два сверла выделились особо и заставили меня пару раз перепроверить, все ли я правильно сделал - это инструмент от Dexter и Bosch.Структура здесь представляет собой крупноигольчатый мартенсит, зерно балла 5 (при оценке по ГОСТ 5639) и большое количество остаточного аустенита (собственно это и объясняет более низкую твердость).
Всё перечисленное является признаками перегрева при закалке, такой инструмент долго не прослужит - это конкретный косяк.
Продолжим, оценим качество стали по такому параметру, как карбидная неоднородность, от которой зависят многие механические свойства.
К сожалению или к счастью, но тут все примерно одинаково, равномерное распределение без заметной полосчатости, к примеру могло быть вот так (сталь марки Р18)
Еще один параметр, который говорит о качестве стали, но не нормируется ГОСТом - это размер карбидов. Геллер, в своей книге Инструментальные стали, пишет следующее: "В относительно мелких инструментах наличие крупных карбидов может привести к снижению износостойкости. Стойкость сверл диаметром 5мм снижается в 1,5-2 раза при увеличении размеров карбидов с 8-10мкм до 15-20мкм. В этих инструментах размеры карбидов не должны превышать 4-6мкм." Собственно вот мои результаты:
Собственно наиболее благоприятный размер карбидов в стали свёрл Universal Fit, Ruko HSS-Co, Dexter Pro и Туламаш Р6М5. В тульском сверле из Р9 такой размер карбидов объясняется содержанием вольфрама (примерно 9%), обычное значение это 8-15мкм. У вольфрамомолибденовых сталей, таких как Р6М5, за сет снижения содержания вольфрама, карбиды более мелкие и распределение однороднее. Если посмотреть на максимальный размер карбидов в сверле Dexter, то цифра в 49мкм скорее характерна для высокохромистых сталей, чем для быстрорежущих.
Ну и подводя итоги можно сказать, что в сторону свёрл Dexter и Bosch Point TeQ лично Я не посмотрю, возможно конечно не повезло с партией, но рисковать не буду.
Если понадобится инструмент, чтобы сделать пару отверстий, по соотношению цена/качество, Я куплю Dexter Pro или что-то из Туламаш, может Universal Fit.
Стоит отметить, что я рассмотрел лишь часть параметров, на качество инструмента также влияет точность изготовления, геометрия.
Итоговая табличка ниже, выводы делайте сами. Намечается также вторая часть исследования, где оценю теплостойкость сталей, немного расскажу и оценю методы изготовления свёрл.
Кому зашел такой контент, подписываемся не стесняемся, это сильно мотивирует делать подобное, также видео с процессом исследования и пояснениями.
Спасибо всем терпеливым, кто прочитал до конца)
