Jeklo R6M5: značilnosti, uporaba

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Zlitina elementa osme skupine periodnega sistema Mendelejeva z atomsko številko 26 (železo) z ogljikom in nekaterimi drugimi elementi se običajno imenuje jeklo. Ima visoko trdnost in trdoto, brez plastičnosti in viskoznosti zaradi ogljika. Legirni elementi povečajo pozitivne lastnosti zlitine. Vendar se jeklo šteje za kovinski material, ki vsebuje najmanj 45 % železa.

Premislimo o zlitini, kot je jeklo R6M5, in ugotovimo, katere lastnosti ima in na katerih področjih se uporablja.

Mangan kot legirni element

Do 19. stoletja so navadno jeklo uporabljali za obdelavo barvnih kovin in lesa. Njegove rezalne lastnosti so bile za to povsem dovolj. Ko pa poskušate obdelati jeklene dele, se orodje zelo hitro segreje, se obrabi in celo deformira.

Angleški metalurg R. Muschette je s poskusi ugotovil, da zaDa bi zlitina postala močnejša, ji je treba dodati oksidant, ki bo iz nje sprostil presežek kisika. V lito jeklo so začeli dodajati zrcalno lito železo, ki je vsebovala mangan. Ker je legirni element, njegov odstotek ne sme presegati 0,8 %. Torej, jeklo R6M5 vsebuje od 0,2% do 0,5% mangana.

volframovo železo

Že leta 1858 so številni znanstveniki in metalurgi delali na pridobivanju zlitin z volframom. Zagotovo so vedeli, da je to ena najbolj ognjevzdržnih kovin. Z dodajanjem jeklu kot legirnega elementa je bilo mogoče dobiti zlitino, ki je lahko vzdržala visoke temperature in se še vedno ne obrablja.

Jeklo R6M5 vsebuje 5,5-6,5% volframa. Zlitine s svojo vsebnostjo se najpogosteje začnejo s črko "P" in se imenujejo visoke hitrosti. Leta 1858 je Muschette dobil prvo jeklo, ki je vsebovalo 9 % volframa, 2,5 % mangana in 1,85 ogljika. Kasneje je metalurg, ki mu je dodal še 0,3 % C, 0,4 % Cr in odstranil 1,62 % Mn, 3,56 % W, dobil zlitino, imenovano samokal (P6M5). Po svojih lastnostih je tudi podoben jeklu P18.

pomanjkanje volframa

Seveda je v 1860-ih, ko je bilo veliko elementov v polnem izobilju, jeklo z dodatkom volframa veljalo za najmočnejše. Sčasoma je tega elementa v naravi vse manj in cena zanj raste.

Z ekonomskega vidika je dodajanje velike količine W jeklu postalo nepraktično. Zaradi tega je jeklo R6M5 veliko bolj priljubljeno kot R18. Če pogledamo njihovo kemično sestavo, lahko vidimo, da je vsebnost volframa v P18 17-18,5%, medtem ko je v zlitini volfram-molibden največ do 6,5%. Poleg tega je v samoklicu prisotnih do 0,25 % bakra in do 5,3 % molibdena.

Drugi legirni elementi

Poleg zgornjih ogljika, mangana, volframa in molibdena jeklo R6M5 vsebuje tudi kob alt (do 0,5%), krom (4,4%), baker (0,25%), vanadij (2,1%), fosfor (0,03 %), žveplo (0,025 %), nikelj (0,6 %) silicij (0,5 %). Za kaj so?

Vsak legirni element ima svojo funkcijo. Tako je na primer krom potreben za toplotno utrjevanje, medtem ko nikelj poveča žilavost. Molibden in vanadij tako rekoč odpravita krhkost. Nekateri legirni elementi izboljšajo lastnosti jekla, kot sta rdeča trdota in vroča trdota.

Jeklo R6M5, katerega značilnosti preučujemo, ima v kaljenem stanju trdoto 66 HRC pri preskusni temperaturi do 600 °C. To pomeni, da tudi pri močnem segrevanju ne izgubi svojih lastnosti trdnosti, kar pomeni, da se ne obrabi ali deformira.

Oznaka Р6М5

Dešifriranje jekla je odvisno od tega, kako je izdelano, katere legirne elemente vsebuje in koliko ogljika vsebuje. Obstajajo oznake za različne vrste. Če na primer zlitina ne vsebuje legirnih elementov, je označena z "St" in zraven je številka, ki kaže povprečno vsebnost ogljika v jeklu (St20,Art45).

Pri nizko legiranih zlitinah je najprej odstotek ogljika, nato pa črke, ki označujejo kemične elemente (10KhSND, 20KhN4FA). Če poleg njih ni številk, kot v primeru, potem vsebnost vsakega od njih ne presega 1%. Črka "P" v razredu zlitine označuje, da gre za hitro rezanje (hitro).

Za njo sledi številka - to je odstotek volframa (P9, P18), nato pa so črke in številke legirni elementi in njihov odstotek. Iz tega sledi, da hitrorezno jeklo R6M5 vsebuje do 6 % volframa in do 5 % molibdena.

žarjenje

Proizvodnja takšne zlitine je praviloma klasična in se bo uporabljala za vsa hitrorezna jekla. Vendar pa je treba upoštevati, da je treba zlitina volfram-molibden zares močna, trda in odporna proti obrabi.

Če druge stopnje, na primer St45, med žarjenjem izgubijo svoje lastnosti trdnosti, se hitri, nasprotno, izboljšajo in postanejo močnejši in trši. Zato je R6M5 pred utrjevanjem žarjen. Kako se to zgodi?

Valjane izdelke (na primer jeklena pločevina R6M5) z debelino približno 22 mm segrejemo v posebni peči na temperaturo 870 ° C, nato ohladimo na 800 ° C in nato ponovno segrejemo. Takih ciklov je lahko približno 10.

Poleg tega je treba po petem postopoma zniževati temperaturo. Na primer, ponovno segrevanje, vendar do 850 °C, ohladite na 780 °C. In tako naprej, dokler ne doseže 600 ° C.

Tako zapleten proces žarjenja je posledica prisotnosti zrnavstenita v legiranih zlitinah, kar je zelo nezaželeno. Ogrevanje in hlajenje omogočata, da se legirni elementi čim bolj raztopijo, vendar avstenit ne raste.

Če ne prenesete temperaturnega režima in žarjenja pri temperaturi več kot 900 ° C, se v zlitini tvori povečana količina avstenita in trdota se zmanjša. Hlajenje je priporočljivo izvajati z oljnimi kopelmi, to bo zaščitilo zlitino volfram-molibden pred razpokami in luknjami.

P6M5 način izdelave

Seveda, tako kot katera koli druga zlitina, je R6M5 izdelan v različnih asortimanih. Tako se v nekaterih delavnicah vroče jeklo za visoke hitrosti vlije v ingote. V drugi proizvodnji je valjan z vročim valjanjem. Za to se segreti ingoti stisnejo med zvitki valjarne. Njegova nastala oblika bo odvisna od oblike samih jaškov.

R6M5 razred jekla se pogosto uporablja za dele, ki delujejo pri visokih temperaturah. Zaradi tega je prašno lakirano jeklo v zadnjem času zelo priljubljena metoda izdelave jekla.

Pri vlivanju vročega jekla v ingote pride do zelo hitrega sproščanja karbidov iz taline. Na nekaterih območjih tvorijo neenakomerna območja kopičenja, ki kasneje postanejo mesto nastanka razpok.

Pri izdelavi prahu se uporablja poseben prah, ki vsebuje vse potrebne komponente. Sintra se v posebni vakuumski posodi pri visoki temperaturi in tlaku. To prispeva k dejstvu, da je material pridobljenhomogeno.

Prijava

R6M5 jeklo se pogosto uporablja v različnih panogah. Najpogosteje se uporablja za izdelavo rezalnih orodij za struženje, rezkanje in vrtalne stroje v metalurgiji. To je posledica njegovih značilnosti trdnosti, toplotne odpornosti, trdote.

Praviloma iz njega izdelujejo svedre, pipe, matrice, rezalnike. Orodje za rezanje kovin iz jekla R6M5 je odlično za rezanje pri visokih hitrostih, poleg tega pa ne potrebuje hlajenja s hladilno tekočino. Tudi nož iz jekla R6M5 ni redek.

Ker ima zlitina volfram-molibden visoko trdoto in visoko žilavost, se pogosto uporablja za izdelavo nožev z močnimi ročaji in čudovitimi vzorci.

Legiranje elementov v zahtevani količini je omogočilo ustvarjanje edinstvenega jekla, ki praktično ne rjavi in ima dobro mletje. To omogoča, da ključavničarsko delo poveča hitrost rezanja za 4-krat.

Uporablja se tudi za proizvodnjo toplotno odpornih krogličnih ležajev, ki delujejo pri visoki hitrosti pri 500-600°C. Analogi zlitine R6M5 so R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Če se volfram-molibdenove zlitine praviloma uporabljajo za izdelavo orodij za grobo obdelavo (vrtalniki, rezalniki), potem vanadij (R14F4) za končno obdelavo (povrtala, nastavki). Vsako rezalno orodje mora imeti oznako, ki vam omogoča, da ugotovite, iz katere zlitine je izdelano.