Stål R6M5: egenskaper, applikation

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Legeringen av ett grundämne i den åttonde gruppen i Mendelejevs periodiska system med atomnummer 26 (järn) med kol och några andra grundämnen kallas vanligtvis stål. Den har hög hållfasthet och hårdhet, utan plasticitet och viskositet på grund av kol. Legeringselement ökar legeringens positiva egenskaper. Stål anses dock vara ett metalliskt material som innehåller minst 45 % järn.

Låt oss överväga en legering som R6M5-stål och ta reda på vilka egenskaper den har och i vilka områden den används.

Mangan som ett legeringselement

Fram till 1800-talet användes vanligt stål för att bearbeta icke-järnmetaller och trä. Dess skäregenskaper var tillräckligt för detta. Men när man försöker bearbeta ståldelar värms verktyget upp mycket snabbt, slits ut och till och med deformeras.

Den engelske metallurgen R. Muschette fick genom experiment reda på att förFör att göra legeringen starkare är det nödvändigt att lägga till ett oxidationsmedel till den, vilket kommer att frigöra överskott av syre från den. Man började lägga till spegelgjutjärn, som innehöll mangan, till gjutstål. Eftersom det är ett legeringselement bör dess andel inte överstiga 0,8 %. Så R6M5-stål innehåller från 0,2 % till 0,5 % mangan.

Tungsten Iron

Redan 1858 arbetade många vetenskapsmän och metallurger med att få fram legeringar med volfram. De visste säkert att det var en av de mest eldfasta metallerna. Att lägga till det i stål som ett legeringselement gjorde det möjligt att få en legering som tål höga temperaturer och ändå inte slits ut.

Stål R6M5 innehåller 5,5-6,5 % volfram. Legeringar med dess innehåll börjar oftast med bokstaven "P" och kallas höghastighets. År 1858 erhöll Muschette det första stålet som innehöll 9 % volfram, 2,5 % mangan och 1,85 kol. Senare, genom att tillsätta ytterligare 0,3 % C, 0,4 % Cr till den och ta bort 1,62 % Mn, 3,56 % W, fick metallurgen en legering som heter samokal (P6M5). Enligt dess egenskaper liknar den också P18-stål.

Tungsten brist

Naturligtvis, på 1860-talet, när många grundämnen fanns i fullt överflöd, ansågs stål med tillägg av volfram vara det starkaste. Med tiden blir detta element i naturen mindre och mindre, och priset för det växer.

Ur ekonomisk synvinkel har det blivit opraktiskt att lägga till en stor mängd W till stål. Av denna anledning är R6M5-stål mycket mer populärt än R18. Om man tittar på deras kemiska sammansättning kan man se att volframh alten i P18 är 17-18,5 %, medan den i volfram-molybdenlegeringen är upp till 6,5 % max. Dessutom finns upp till 0,25 % koppar och upp till 5,3 % molybden i självuppringaren.

Andra legeringselement

Förutom ovanstående kol, mangan, volfram och molybden innehåller R6M5-stål även kobolt (upp till 0,5%), krom (4,4%), koppar (0,25%), vanadin (2,1%), fosfor (0,03 %), svavel (0,025 %), nickel (0,6 %) kisel (0,5 %). Vad är de till för?

Varje legeringselement har sin egen funktion. Så till exempel är krom nödvändigt för termisk härdning, medan nickel ökar segheten. Molybden och vanadin eliminerar praktiskt taget temperament sprödhet. Några av legeringselementen förbättrar stålegenskaper som rödhårdhet och varmhårdhet.

Stål R6M5, vars egenskaper vi studerar, har i härdat tillstånd en hårdhet på 66 HRC vid en testtemperatur på upp till 600 °C. Detta innebär att även vid stark uppvärmning förlorar den inte sina hållfasthetsegenskaper, vilket innebär att den inte slits ut eller deformeras.

Beteckning Р6М5

Dechiffrering av stål beror på hur det är tillverkat, vilka legeringselement det innehåller och hur mycket kol det innehåller. Det finns beteckningar för olika typer. Om till exempel legeringen inte innehåller legeringsämnen, så betecknas den "St" och bredvid den finns en siffra som visar den genomsnittliga kolh alten i stål (St20,Art45).

I låglegerade legeringar kommer först procentandelen kol och sedan bokstäverna som anger kemiska grundämnen (10KhSND, 20KhN4FA). Om det inte finns några siffror bredvid dem, som i exemplet, överstiger inte innehållet i var och en av dem 1%. Bokstaven "P" i legeringens kvalitet indikerar att det är en höghastighetsskärning (snabb).

Följer det är en siffra - detta är procentandelen volfram (P9, P18), och då är bokstäver och siffror legeringselement och deras procentandel. Av detta följer att höghastighetsstålet R6M5 innehåller upp till 6 % volfram och upp till 5 % molybden.

glödgning

Som regel är tillverkningen av en sådan legering klassisk och kommer att användas för alla höghastighetsstål. Man bör dock komma ihåg att för att volfram-molybdenlegeringen ska vara riktigt stark, hård och slitstark måste den glödgas.

Om andra kvaliteter, t.ex. St45, förlorar sina hållfasthetsegenskaper under glödgningen, så förbättras tvärtom de snabba och blir starkare och hårdare. Det är därför R6M5 glödgas före härdning. Hur går det till?

Valsade produkter (till exempel R6M5 stålplåt) med en tjocklek på cirka 22 mm värms i en speciell ugn till en temperatur på 870 ° C, kyls sedan till 800 ° C och värms sedan upp igen. Det kan finnas ungefär 10 sådana cykler.

Dessutom, efter den femte, är det nödvändigt att gradvis sänka temperaturen. Till exempel, uppvärmning igen men upp till 850 °C, kyl ner till 780 °C. Och så vidare tills den når 600 °C.

En sådan komplex glödgningsprocess beror på närvaron av kornaustenit i legerade legeringar, vilket är mycket oönskat. Uppvärmning och kylning gör att legeringselementen löses upp så mycket som möjligt, men austeniten växer inte.

Om du inte tål temperaturregimen och glödgar vid en temperatur på mer än 900 ° C, så bildas en ökad mängd austenit i legeringen och hårdheten minskar. Kylning rekommenderas att utföras med oljebad, detta kommer att skydda volfram-molybdenlegeringen från sprickor och punkteringar.

P6M5 tillverkningsmetod

Naturligtvis, precis som alla andra legeringar, tillverkas R6M5 i olika sortiment. Så i vissa verkstäder hälls höghastighetstål i göt. I en annan produktion valsas den med varmvalsning. För att göra detta komprimeras de uppvärmda tackorna mellan valsarnas valsar. Dess resulterande form kommer att bero på formen på själva skaften.

R6M5 stålkvalitet används ofta för delar som arbetar vid höga temperaturer. Av denna anledning har pulverlackerat stål varit en mycket populär metod att tillverka stål på senaste tiden.

När man häller hett stål i göt, frigörs det mycket snabbt av karbider från smältan. I vissa områden bildar de ojämna ackumuleringsområden, som senare blir platsen för sprickinitiering.

Vid pulvertillverkning används ett speciellt pulver som innehåller alla nödvändiga komponenter. Den sintras i en speciell vakuumbehållare vid hög temperatur och högt tryck. Detta bidrar till att materialet erhållshomogen.

Application

R6M5-stål används ofta i olika industrier. Oftast används det för tillverkning av skärverktyg för svarvnings-, fräs- och borrmaskiner inom metallurgi. Detta beror på dess egenskaper som styrka, värmebeständighet, hårdhet.

Som regel tillverkas borrar, kranar, stansar, fräsar av det. Det metallskärande verktyget av R6M5-stål är utmärkt för skärning i höga hastigheter, dessutom kräver det ingen kylvätskekylning. En kniv gjord av R6M5-stål är inte heller ovanlig.

Eftersom volfram-molybdenlegering har hög hårdhet och hög seghet, används den ofta för att tillverka knivar med starka handtag och vackra mönster.

Legeringselement i erforderlig mängd tillåts skapa ett unikt stål som praktiskt taget inte rostar och har god slipbarhet. Detta gör det möjligt för låssmedsarbete att öka skärhastigheten med fyra gånger.

Det används också för att tillverka värmetåliga kullager som går med hög hastighet vid 500-600°C. Analogerna till R6M5-legeringen är R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Om volfram-molybdenlegeringar som regel används för tillverkning av verktyg för grovbearbetning (borrar, fräsar), då vanadin (R14F4) för efterbehandling (brottsar, broscher). Varje skärverktyg måste ha en märkning som gör att du kan ta reda på vilken legering det är gjort av.