Χάλυβας R6M5: χαρακτηριστικά, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το κράμα ενός στοιχείου της όγδοης ομάδας του περιοδικού συστήματος του Mendeleev με ατομικό αριθμό 26 (σίδηρος) με άνθρακα και ορισμένα άλλα στοιχεία ονομάζεται συνήθως χάλυβας. Έχει υψηλή αντοχή και σκληρότητα, χωρίς πλαστικότητα και ιξώδες λόγω άνθρακα. Τα στοιχεία κράματος αυξάνουν τα θετικά χαρακτηριστικά του κράματος. Ωστόσο, ο χάλυβας θεωρείται ότι είναι ένα μεταλλικό υλικό που περιέχει τουλάχιστον 45% σίδηρο.

Ας εξετάσουμε ένα κράμα όπως ο χάλυβας R6M5 και ας μάθουμε ποια χαρακτηριστικά έχει και σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται.

Μαγγάνιο ως στοιχείο κράματος

Μέχρι τον 19ο αιώνα, ο συνηθισμένος χάλυβας χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων και ξύλου. Τα χαρακτηριστικά κοπής του ήταν αρκετά για αυτό. Ωστόσο, όταν προσπαθείτε να επεξεργαστείτε χαλύβδινα μέρη, το εργαλείο θερμαίνεται πολύ γρήγορα, φθείρεται και ακόμη και παραμορφώνεται.

Ο Άγγλος μεταλλουργός R. Muschette, μέσα από πειράματα, ανακάλυψε ότι γιαΓια να γίνει το κράμα ισχυρότερο, είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα οξειδωτικό παράγοντα σε αυτό, ο οποίος θα απελευθερώσει την περίσσεια οξυγόνου από αυτό. Άρχισαν να προσθέτουν χυτοσίδηρο καθρέφτη, που περιείχε μαγγάνιο, στον χυτοσίδηρο. Δεδομένου ότι είναι στοιχείο κραμάτων, το ποσοστό του δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,8%. Έτσι, ο χάλυβας R6M5 περιέχει από 0,2% έως 0,5% μαγγάνιο.

Σίδερο βολφραμίου

Ήδη το 1858, πολλοί επιστήμονες και μεταλλουργοί εργάστηκαν για την απόκτηση κραμάτων με βολφράμιο. Ήξεραν σίγουρα ότι ήταν ένα από τα πιο πυρίμαχα μέταλλα. Η προσθήκη του σε χάλυβα ως στοιχείο κράματος κατέστησε δυνατή τη λήψη ενός κράματος που θα μπορούσε να αντέξει τις υψηλές θερμοκρασίες και να μην φθείρεται.

Ο χάλυβας R6M5 περιέχει 5,5-6,5% βολφράμιο. Τα κράματα με το περιεχόμενό τους συνήθως ξεκινούν με το γράμμα "P" και ονομάζονται υψηλής ταχύτητας. Το 1858 ο Muschette έλαβε τον πρώτο χάλυβα που περιείχε 9% βολφράμιο, 2,5% μαγγάνιο και 1,85 άνθρακα. Αργότερα, προσθέτοντας άλλο 0,3% C, 0,4% Cr σε αυτό και αφαιρώντας 1,62% Mn, 3,56% W, ο μεταλλουργός έλαβε ένα κράμα που ονομάζεται samokal (P6M5). Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του, μοιάζει επίσης με τον χάλυβα P18.

έλλειψη βολφραμίου

Φυσικά, τη δεκαετία του 1860, όταν πολλά στοιχεία ήταν σε πλήρη αφθονία, ο χάλυβας με την προσθήκη βολφραμίου θεωρούνταν ο ισχυρότερος. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το στοιχείο στη φύση γίνεται όλο και λιγότερο και η τιμή για αυτό αυξάνεται.

Από οικονομική άποψη, η προσθήκη μεγάλης ποσότητας W στο χάλυβα έχει καταστεί μη πρακτική. Για το λόγο αυτό, ο χάλυβας R6M5 είναι πολύ πιο δημοφιλής από τον R18. Παρατηρώντας τη χημική τους σύνθεση, μπορείτε να δείτε ότι η περιεκτικότητα σε βολφράμιο στο P18 είναι 17-18,5%, ενώ στο κράμα βολφραμίου-μολυβδαινίου είναι έως και 6,5% το μέγιστο. Επιπλέον, έως και 0,25% χαλκός και έως και 5,3% μολυβδαίνιο υπάρχουν στον αυτόκλητο.

Άλλα στοιχεία κράματος

Εκτός από τον παραπάνω άνθρακα, μαγγάνιο, βολφράμιο και μολυβδαίνιο, ο χάλυβας R6M5 περιέχει επίσης κοβάλτιο (έως 0,5%), χρώμιο (4,4%), χαλκό (0,25%), βανάδιο (2,1%), φώσφορο (0,03%), θείο (0,025%), νικέλιο (0,6%) πυρίτιο (0,5%). Σε τι χρησιμεύουν;

Κάθε στοιχείο κράματος έχει τη δική του λειτουργία. Έτσι, για παράδειγμα, το χρώμιο είναι απαραίτητο για τη θερμική σκλήρυνση, ενώ το νικέλιο αυξάνει τη σκληρότητα. Το μολυβδαίνιο και το βανάδιο ουσιαστικά εξαλείφουν την ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας. Μερικά από τα στοιχεία κράματος βελτιώνουν τις ιδιότητες του χάλυβα, όπως η κόκκινη σκληρότητα και η θερμή σκληρότητα.

Ο χάλυβας R6M5, τα χαρακτηριστικά του οποίου μελετάμε, σε σκληρυμένη κατάσταση έχει σκληρότητα 66 HRC σε θερμοκρασία δοκιμής έως και 600 °C. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και με ισχυρή θέρμανση, δεν χάνει τα χαρακτηριστικά αντοχής του, που σημαίνει ότι δεν φθείρεται ή παραμορφώνεται.

Ονομασία Р6М5

Η αποκρυπτογράφηση του χάλυβα εξαρτάται από το πώς κατασκευάζεται, ποια στοιχεία κραμάτων περιλαμβάνει και πόσο άνθρακα περιέχει. Υπάρχουν ονομασίες για διαφορετικούς τύπους. Εάν, για παράδειγμα, το κράμα δεν περιέχει στοιχεία κράματος, τότε χαρακτηρίζεται "St" και δίπλα του υπάρχει ένας αριθμός που δείχνει τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα στον χάλυβα (St20,Art45).

Στα κράματα χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα, έρχεται πρώτα το ποσοστό του άνθρακα και μετά τα γράμματα που δηλώνουν χημικά στοιχεία (10KhSND, 20KhN4FA). Εάν δεν υπάρχουν αριθμοί δίπλα τους, όπως στο παράδειγμα, τότε το περιεχόμενο καθενός από αυτά δεν υπερβαίνει το 1%. Το γράμμα "P" στην κατηγορία του κράματος υποδηλώνει ότι πρόκειται για κοπή υψηλής ταχύτητας (ταχεία).

Ακολουθεί ένας αριθμός - αυτό είναι το ποσοστό βολφραμίου (P9, P18) και στη συνέχεια τα γράμματα και οι αριθμοί είναι στοιχεία κράματος και το ποσοστό τους. Από αυτό προκύπτει ότι ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας R6M5 περιέχει έως και 6% βολφράμιο και έως και 5% μολυβδαίνιο.

Ανόπτηση

Κατά κανόνα, η παραγωγή ενός τέτοιου κράματος είναι κλασική και θα χρησιμοποιηθεί για όλους τους χάλυβες υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι για να είναι το κράμα βολφραμίου-μολυβδαινίου πραγματικά ισχυρό, σκληρό και ανθεκτικό στη φθορά, πρέπει να ανόπτεται.

Αν άλλοι βαθμοί, για παράδειγμα, St45, χάσουν τις ιδιότητες αντοχής τους κατά τη διάρκεια της ανόπτησης, τότε οι υψηλής ταχύτητας, αντίθετα, βελτιώνονται και γίνονται όλο και πιο δυνατοί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το R6M5 ανόπτεται πριν από τη σκλήρυνση. Πώς συμβαίνει;

Τα προϊόντα έλασης (για παράδειγμα, φύλλο χάλυβα R6M5) με πάχος περίπου 22 mm θερμαίνονται σε ειδικό φούρνο σε θερμοκρασία 870 ° C, στη συνέχεια ψύχονται στους 800 ° C και μετά θερμαίνονται ξανά. Μπορεί να υπάρχουν περίπου 10 τέτοιοι κύκλοι.

Επιπλέον, μετά το πέμπτο, είναι απαραίτητο να μειωθεί σταδιακά η θερμοκρασία. Για παράδειγμα, θέρμανση ξανά αλλά έως 850 °C, ψύξη στους 780 °C. Και ούτω καθεξής μέχρι να φτάσει τους 600 ° C.

Μια τέτοια πολύπλοκη διαδικασία ανόπτησης οφείλεται στην παρουσία κόκκωνωστενίτη σε κράματα κραμάτων, το οποίο είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο. Η θέρμανση και η ψύξη επιτρέπουν στα στοιχεία κράματος να διαλυθούν όσο το δυνατόν περισσότερο, αλλά ο ωστενίτης δεν θα αναπτυχθεί.

Εάν δεν αντέχετε το καθεστώς θερμοκρασίας και ανόπτετε σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 900 ° C, τότε σχηματίζεται αυξημένη ποσότητα ωστενίτη στο κράμα και η σκληρότητα μειώνεται. Η ψύξη συνιστάται να πραγματοποιείται με λουτρά λαδιού, κάτι που θα προστατεύει το κράμα βολφραμίου-μολυβδαινίου από ρωγμές και τρυπήματα.

Μέθοδος κατασκευής P6M5

Φυσικά, όπως και κάθε άλλο κράμα, το R6M5 κατασκευάζεται σε διάφορες ποικιλίες. Έτσι, σε ορισμένα εργαστήρια, ζεστός χάλυβας υψηλής ταχύτητας χύνεται σε πλινθώματα. Σε άλλη παραγωγή τυλίγεται με θερμή έλαση. Για να γίνει αυτό, τα θερμαινόμενα πλινθώματα συμπιέζονται μεταξύ των κυλίνδρων του ελασματουργείου. Το σχήμα που θα προκύψει θα εξαρτηθεί από το σχήμα των ίδιων των αξόνων.

Η ποιότητα χάλυβα R6M5 χρησιμοποιείται ευρέως για εξαρτήματα που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Για αυτόν τον λόγο, ο επικαλυμμένος με σκόνη χάλυβας είναι μια πολύ δημοφιλής μέθοδος κατασκευής χάλυβα τον τελευταίο καιρό.

Όταν ρίχνετε ζεστό χάλυβα σε πλινθώματα, υπάρχει μια πολύ γρήγορη απελευθέρωση καρβιδίων από το τήγμα. Σε ορισμένες περιοχές, σχηματίζουν ανομοιόμορφες περιοχές συσσώρευσης, οι οποίες αργότερα γίνονται το σημείο έναρξης της ρωγμής.

Στην παρασκευή σκόνης χρησιμοποιείται ειδική πούδρα, η οποία περιέχει όλα τα απαραίτητα συστατικά. Συσσωματώνεται σε ειδικό δοχείο κενού σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Αυτό συμβάλλει στο γεγονός ότι λαμβάνεται το υλικόομοιογενές.

Αίτηση

Ο χάλυβας R6M5 χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται για την κατασκευή κοπτικών εργαλείων για μηχανές τόρνευσης, φρεζαρίσματος και διάτρησης στη μεταλλουργία. Αυτό οφείλεται στα χαρακτηριστικά της αντοχής, αντοχής στη θερμότητα, σκληρότητας.

Κατά κανόνα, από αυτό κατασκευάζονται τρυπάνια, βρύσες, μήτρες, κόφτες. Το εργαλείο κοπής μετάλλων από χάλυβα R6M5 είναι εξαιρετικό για κοπή σε υψηλές ταχύτητες, επιπλέον, δεν απαιτεί ψύξη ψυκτικού. Ένα μαχαίρι από χάλυβα R6M5 δεν είναι επίσης ασυνήθιστο.

Επειδή το κράμα βολφραμίου-μολυβδαινίου έχει υψηλή σκληρότητα και υψηλή σκληρότητα, χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή μαχαιριών με δυνατές λαβές και όμορφα σχέδια.

Στοιχεία κράματος στην απαιτούμενη ποσότητα επιτρέπουν τη δημιουργία ενός μοναδικού χάλυβα που πρακτικά δεν σκουριάζει και έχει καλή ικανότητα λείανσης. Αυτό επιτρέπει στις εργασίες κλειδαρά να αυξήσουν την ταχύτητα κοπής κατά 4 φορές.

Χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή σφαιρικών ρουλεμάν ανθεκτικών στη θερμότητα που λειτουργούν σε υψηλή ταχύτητα στους 500-600°C. Τα ανάλογα του κράματος R6M5 είναι R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Εάν τα κράματα βολφραμίου-μολυβδαινίου, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εργαλείων για τραχύτητα (τρυπάνια, κόφτες), τότε βανάδιο (R14F4) για φινίρισμα (εξάρτημα, καρφίτσες). Κάθε εργαλείο κοπής πρέπει να έχει μια σήμανση που σας επιτρέπει να μάθετε από τι κράμα είναι κατασκευασμένο.