Stål R6M5: egenskaber, anvendelse

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Legeringen af et grundstof fra den ottende gruppe i Mendeleevs periodiske system med atomnummer 26 (jern) med kulstof og nogle andre grundstoffer kaldes almindeligvis stål. Det har høj styrke og hårdhed, blottet for plasticitet og viskositet på grund af kulstof. Legeringselementer øger legeringens positive egenskaber. Stål anses dog for at være et metallisk materiale, der indeholder mindst 45 % jern.

Lad os overveje en legering såsom R6M5-stål og finde ud af, hvilke egenskaber den har, og i hvilke områder den bruges.

Mangan som et legeringselement

Indtil det 19. århundrede blev almindeligt stål brugt til at forarbejde ikke-jernholdige metaller og træ. Dens skæreegenskaber var ganske nok til dette. Men når man forsøger at bearbejde ståldele, opvarmes værktøjet meget hurtigt, slides og endda deformeres.

Den engelske metallurg R. Muschette fandt gennem eksperimenter ud af, at forFor at gøre legeringen stærkere er det nødvendigt at tilføje et oxidationsmiddel til det, som vil frigive overskydende ilt fra det. De begyndte at tilføje spejlstøbejern, som indeholdt mangan, til støbestål. Da det er et legeringselement, bør dets procentdel ikke overstige 0,8%. Så R6M5-stål indeholder fra 0,2 % til 0,5 % mangan.

Tungsten Iron

Allerede i 1858 arbejdede mange videnskabsmænd og metallurger på at skaffe legeringer med wolfram. De vidste med sikkerhed, at det var et af de mest ildfaste metaller. Tilføjelse af det til stål som et legeringselement gjorde det muligt at opnå en legering, der kunne modstå høje temperaturer og stadig ikke slides.

Stål R6M5 indeholder 5,5-6,5 % wolfram. Legeringer med dets indhold begynder oftest med bogstavet "P" og kaldes højhastigheds. I 1858 opnåede Muschette det første stål indeholdende 9% wolfram, 2,5% mangan og 1,85 kulstof. Senere ved at tilføje yderligere 0,3 % C, 0,4 % Cr til det og fjerne 1,62 % Mn, 3,56 % W, opnåede metallurgen en legering kaldet samokal (P6M5). Ifølge dens egenskaber ligner den også P18 stål.

Tungsten mangel

Selvfølgelig, i 1860'erne, hvor mange elementer var i fuld overflod, blev stål med tilføjelse af wolfram anset for at være det stærkeste. Med tiden bliver dette element i naturen mindre og mindre, og prisen for det vokser.

Fra et økonomisk synspunkt er det blevet upraktisk at tilføje en stor mængde W til stål. Af denne grund er R6M5 stål meget mere populært end R18. Ser man på deres kemiske sammensætning, kan man se, at wolframindholdet i P18 er 17-18,5%, mens det i wolfram-molybdæn-legeringen er op til 6,5% maksimum. Derudover er op til 0,25 % kobber og op til 5,3 % molybdæn til stede i selvkalderen.

Andre legeringselementer

Ud over ovennævnte kulstof, mangan, wolfram og molybdæn indeholder R6M5-stål også kobolt (op til 0,5%), krom (4,4%), kobber (0,25%), vanadium (2,1%), fosfor (0,03%), svovl (0,025%), nikkel (0,6%) silicium (0,5%). Hvad er de til?

Hvert legeringselement har sin egen funktion. Så for eksempel er krom nødvendigt for termisk hærdning, mens nikkel øger sejheden. Molybdæn og vanadium eliminerer praktisk t alt temperamentsskørhed. Nogle af legeringselementerne forbedrer stålegenskaber såsom rød hårdhed og varm hårdhed.

Stål R6M5, hvis egenskaber vi studerer, har i hærdet tilstand en hårdhed på 66 HRC ved en testtemperatur på op til 600 °C. Det betyder, at selv ved kraftig opvarmning mister den ikke sine styrkeegenskaber, hvilket betyder, at den ikke slides eller deformeres.

Betegnelse Р6М5

Dechifrering af stål afhænger af, hvordan det er lavet, hvilke legeringselementer det indeholder, og hvor meget kulstof det indeholder. Der er betegnelser for forskellige typer. Hvis legeringen for eksempel ikke indeholder legeringselementer, så er den betegnet "St" og ved siden af er der et tal, der viser det gennemsnitlige kulstofindhold i stål (St20,Art45).

I lavlegerede legeringer kommer først procentdelen af kulstof og derefter bogstaverne, der angiver kemiske grundstoffer (10KhSND, 20KhN4FA). Hvis der ikke er tal ved siden af dem, som i eksemplet, overstiger indholdet af hver af dem ikke 1%. Bogstavet "P" i legeringens karakter angiver, at det er en højhastighedsskæring (hurtig).

Efter det er et tal - dette er procentdelen af wolfram (P9, P18), og så er bogstaver og tal legeringselementer og deres procentdel. Heraf følger, at R6M5 højhastighedsstålet indeholder op til 6 % wolfram og op til 5 % molybdæn.

udglødning

Som regel er produktionen af en sådan legering klassisk og vil blive brugt til alle højhastighedsstål. Man skal dog huske på, at for at wolfram-molybdæn-legeringen skal være virkelig stærk, hård og slidstærk, skal den udglødes.

Hvis andre kvaliteter, for eksempel St45, mister deres styrkeegenskaber under udglødning, så forbedres højhastighedskvaliteter tværtimod og bliver stærkere og hårdere. Derfor udglødes R6M5 før hærdning. Hvordan sker det?

Valsede produkter (for eksempel R6M5 stålplader) med en tykkelse på ca. 22 mm opvarmes i en speciel ovn til en temperatur på 870 ° C, afkøles derefter til 800 ° C og opvarmes derefter igen. Der kan være omkring 10 sådanne cyklusser.

Derudover, efter den femte, er det nødvendigt gradvist at reducere temperaturen. For eksempel opvarmning igen, men op til 850 °C, køl ned til 780 °C. Og så videre, indtil den når 600 °C.

En sådan kompleks udglødningsproces skyldes tilstedeværelsen af kornaustenit i legerede legeringer, hvilket er meget uønsket. Opvarmning og afkøling gør det muligt for legeringselementerne at opløses så meget som muligt, men austenitten vil ikke vokse.

Hvis du ikke modstår temperaturregimet og udgløder ved en temperatur på mere end 900 °C, så dannes der en øget mængde austenit i legeringen, og hårdheden falder. Afkøling anbefales at udføres ved hjælp af oliebade, dette vil beskytte wolfram-molybdæn-legeringen mod revner og punkteringer.

P6M5-fremstillingsmetode

Selvfølgelig, som enhver anden legering, fremstilles R6M5 i forskellige sortimenter. Så i nogle værksteder hældes højhastigheds varmt stål i barrer. I en anden produktion valses den med varmvalsning. For at gøre dette komprimeres de opvarmede barrer mellem valseværkets ruller. Dens resulterende form vil afhænge af formen på selve skafterne.

R6M5 stålkvalitet er meget brugt til dele, der arbejder ved høje temperaturer. Af denne grund har pulverlakeret stål været en meget populær metode til fremstilling af stål på det seneste.

Når man hælder varmt stål i barrer, sker der en meget hurtig frigivelse af karbider fra smelten. I nogle områder danner de ujævne områder med akkumulering, som senere bliver stedet for revneinitiering.

Ved pulverfremstilling anvendes et specielt pulver, som indeholder alle de nødvendige komponenter. Det er sintret i en speciel vakuumbeholder ved høj temperatur og tryk. Dette er medvirkende til, at materialet opnåshomogen.

Application

R6M5 stål er meget udbredt i forskellige industrier. Oftest bruges det til fremstilling af skærende værktøjer til dreje-, fræse- og boremaskiner i metallurgi. Dette skyldes dets egenskaber af styrke, varmebestandighed, hårdhed.

Som regel fremstilles bor, haner, matricer, fræsere af det. Metalskæreværktøjet lavet af R6M5 stål er fremragende til skæring ved høje hastigheder, desuden kræver det ikke køling af kølevæske. En kniv lavet af R6M5 stål er heller ikke ualmindeligt.

Fordi wolfram-molybdænlegering har høj hårdhed og høj sejhed, bruges den ofte til at lave knive med stærke håndtag og smukke mønstre.

Legeringselementer i den nødvendige mængde får lov til at skabe et unikt stål, der praktisk t alt ikke ruster og har god slibbarhed. Dette gør det muligt for låsesmedarbejde at øge skærehastigheden med 4 gange.

Det bruges også til at producere varmebestandige kuglelejer, der kører ved høj hastighed ved 500-600°C. Analogerne af R6M5-legeringen er R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Hvis wolfram-molybdænlegeringer som regel bruges til fremstilling af værktøjer til skrubning (boremaskiner, fræsere), så vanadium (R14F4) til efterbehandling (rømmere, brocher). Hvert skæreværktøj skal have en markering, der giver dig mulighed for at finde ud af, hvilken legering det er lavet af.