Steel R6M5: ominaisuudet, sovellus

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Mendelejevin jaksollisen järjestelmän kahdeksannen ryhmän, jonka atominumero on 26 (rauta), seosta hiilen ja joidenkin muiden alkuaineiden kanssa kutsutaan yleisesti teräkseksi. Sillä on korkea lujuus ja kovuus, vailla plastisuutta ja viskositeettia hiilen vuoksi. Seosaineet lisäävät lejeeringin positiivisia ominaisuuksia. Terästä pidetään kuitenkin metallimateriaalina, joka sisältää vähintään 45 % rautaa.

Katsotaan seos, kuten R6M5-teräs, ja selvitetään, mitkä ominaisuudet sillä on ja millä alueilla sitä käytetään.

Mangaani seosaineena

1800-luvulle asti tavallista terästä käytettiin ei-rautametallien ja puun käsittelyyn. Sen leikkausominaisuudet riittivät tähän. Teräsosia yritettäessä työstää työkalu kuitenkin kuumenee nopeasti, kuluu ja jopa muotoutuu.

Englantilainen metallurgi R. Muschette sai kokeiden kautta selville, että vartenSeoksen vahvistamiseksi on tarpeen lisätä siihen hapettavaa ainetta, joka vapauttaa siitä ylimääräisen hapen. He alkoivat lisätä peilivalurautaa, joka sisälsi mangaania, valuteräkseen. Koska se on seosaine, sen prosenttiosuus ei saa ylittää 0,8 %. Joten R6M5-teräs sisältää 0,2–0,5 % mangaania.

Tungsten Iron

Jo vuonna 1858 monet tiedemiehet ja metallurgit työskentelivät volframimetalliseosten saamiseksi. He tiesivät varmasti, että se oli yksi tulenkestävimmistä metalleista. Sen lisääminen teräkseen seosaineena mahdollisti seoksen, joka kesti korkeita lämpötiloja ja joka ei silti kulunut.

Steel R6M5 sisältää 5,5-6,5 % volframia. Seokset sen sisällöllä alkavat useimmiten kirjaimella "P" ja niitä kutsutaan suurnopeuksiksi. Vuonna 1858 Muschette sai ensimmäisen teräksen, joka sisälsi 9 % volframia, 2,5 % mangaania ja 1,85 hiiltä. Myöhemmin lisäämällä siihen vielä 0,3 % C, 0,4 % Cr ja poistamalla 1,62 % Mn, 3,56 % W, metallurgi sai lejeeringin nimeltä samokal (P6M5). Ominaisuuksiensa mukaan se on myös samanlainen kuin P18-teräs.

Volframipula

Tietenkin 1860-luvulla, jolloin monia alkuaineita oli runsaasti, terästä, johon oli lisätty volframia, pidettiin vahvimpana. Ajan myötä tämä elementti luonnossa vähenee ja sen hinta kasvaa.

Taloudellisesta näkökulmasta suuren W:n lisääminen teräkseen on tullut epäkäytännöllistä. Tästä syystä R6M5-teräs on paljon suositumpi kuin R18. Tarkasteltaessa niiden kemiallista koostumusta, voit nähdä, että volframipitoisuus P18:ssa on 17-18,5 %, kun taas volframi-molybdeeniseoksessa se on enintään 6,5 %. Lisäksi itsesoittimessa on jopa 0,25 % kuparia ja enintään 5,3 % molybdeeniä.

Muut seosaineet

Edellä mainitun hiilen, mangaanin, volframin ja molybdeenin lisäksi R6M5-teräs sisältää myös kobolttia (jopa 0,5 %), kromia (4,4 %), kuparia (0,25 %), vanadiinia (2,1 %), fosforia (0,03 %), rikki (0,025 %), nikkeli (0,6 %) pii (0,5 %). Mitä varten ne ovat?

Jokaisella seosaineella on oma tehtävänsä. Joten esimerkiksi kromi on välttämätön lämpökovettumiseen, kun taas nikkeli lisää sitkeyttä. Molybdeeni ja vanadiini eliminoivat käytännössä haurauden. Jotkut seosaineet parantavat teräksen ominaisuuksia, kuten punaista kovuutta ja kuumakovuutta.

Steel R6M5, jonka ominaisuuksia tutkimme, on karkaistussa tilassa 66 HRC kovuus jopa 600 °C koelämpötilassa. Tämä tarkoittaa, että se ei menetä lujuusominaisuuksiaan edes voimakkaalla kuumennuksella, mikä tarkoittaa, että se ei kulu tai muotoudu.

Nimitys Р6М5

Teräksen salauksen purkaminen riippuu siitä, miten se on valmistettu, mitä seosaineita se sisältää ja kuinka paljon se sisältää hiiltä. Eri tyypeille on nimet. Jos metalliseos ei esimerkiksi sisällä seosaineita, se merkitään "St" ja sen vieressä on numero, joka näyttää keskimääräisen hiilipitoisuuden teräksessä (St20,Art45).

Vähäseosteisissa seoksissa tulee ensin hiilen prosenttiosuus ja sitten kemiallisia alkuaineita ilmaisevat kirjaimet (10KhSND, 20KhN4FA). Jos niiden vieressä ei ole numeroita, kuten esimerkissä, kunkin sisältö ei ylitä 1%. Kirjain "P" lejeeringin laadussa osoittaa, että se on nopea leikkaus (nopea).

Sen jälkeen on numero - tämä on volframin prosenttiosuus (P9, P18), ja sitten kirjaimet ja numerot ovat seosaineita ja niiden prosenttiosuutta. Tästä seuraa, että R6M5-pikateräs sisältää jopa 6 % volframia ja jopa 5 % molybdeeniä.

Hehkutus

Pääsääntöisesti tällaisen seoksen valmistus on klassista ja sitä käytetään kaikkiin pikateräksiin. On kuitenkin pidettävä mielessä, että jotta volframi-molybdeeniseos olisi todella vahvaa, kovaa ja kulutusta kestävää, se on hehkutettava.

Jos muut lajikkeet, esimerkiksi St45, menettävät lujuusominaisuuksiensa hehkutuksen aikana, nopeat päinvastoin paranevat ja vahvistuvat ja kovetuvat. Siksi R6M5 hehkutetaan ennen kovettumista. Miten se tapahtuu?

Valssatut tuotteet (esimerkiksi R6M5-teräslevy), joiden paksuus on noin 22 mm, kuumennetaan erityisessä uunissa 870 °C:n lämpötilaan, jäähdytetään sitten 800 °C:seen ja kuumennetaan sitten uudelleen. Tällaisia jaksoja voi olla noin 10.

Lisäksi viidennen jälkeen lämpötilaa on vähennettävä asteittain. Esimerkiksi lämmittämällä uudelleen, mutta 850 °C asti, jäähdytä 780 °C:seen. Ja niin edelleen, kunnes lämpötila saavuttaa 600 °C.

Tällainen monimutkainen hehkutusprosessi johtuu rakeiden läsnäolostaausteniittia seostetuissa seoksissa, mikä on erittäin ei-toivottavaa. Kuumentaminen ja jäähdyttäminen mahdollistaa seosaineiden liukenemisen mahdollisimman paljon, mutta austeniitti ei kasva.

Jos et kestä lämpötilaa ja hehkuta yli 900 ° C:n lämpötilassa, seokseen muodostuu lisääntynyt määrä austeniittia ja kovuus laskee. Jäähdytys on suositeltavaa suorittaa öljyhauteilla, tämä suojaa volframi-molybdeeniseosta halkeamilta ja puhkaisuilta.

P6M5 valmistusmenetelmä

Tietenkin, kuten mitä tahansa muuta metalliseosta, R6M5:tä valmistetaan useissa eri valikoimissa. Joten joissakin työpajoissa nopea kuuma teräs kaadetaan harkoihin. Toisessa tuotannossa se valssataan kuumavalssauksella. Tätä varten kuumennetut harkot puristetaan valssaamon telojen väliin. Sen tuloksena oleva muoto riippuu itse akselien muodosta.

R6M5-teräslaatua käytetään laaj alti osissa, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa. Tästä syystä jauhemaalattu teräs on ollut viime aikoina erittäin suosittu menetelmä teräksen valmistukseen.

Kun kuumaa terästä kaadetaan harkoihin, sulatuksesta vapautuu erittäin nopeasti karbideja. Joillakin alueilla ne muodostavat epätasaisia kasautumisalueita, joista tulee myöhemmin halkeamien alkamispaikka.

Puuvien valmistuksessa käytetään erikoisjauhetta, joka sisältää kaikki tarvittavat komponentit. Se sintrataan erityisessä tyhjiösäiliössä korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Tämä myötävaikuttaa siihen, että materiaali saadaanhomogeeninen.

Hakemus

R6M5-terästä käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla. Useimmiten sitä käytetään sorvaus-, jyrsintä- ja porakoneiden leikkaustyökalujen valmistukseen metallurgiassa. Tämä johtuu sen lujuuden, lämmönkestävyyden ja kovuuden ominaisuuksista.

Siitä valmistetaan yleensä porat, hanat, meistit, leikkurit. R6M5-teräksestä valmistettu metallinleikkaustyökalu sopii erinomaisesti suurilla nopeuksilla leikkaamiseen, eikä se myöskään vaadi jäähdytysnestejäähdytystä. Myös R6M5-teräksestä valmistettu veitsi ei ole harvinaista.

Koska volframi-molybdeeniseoksella on korkea kovuus ja sitkeys, siitä valmistetaan usein veitsiä, joissa on vahvat kädensijat ja kauniit kuviot.

Vaaditun määrän seostaminen mahdollisti ainutlaatuisen teräksen, joka ei käytännössä ruostu ja jolla on hyvä hiovuus. Tämä mahdollistaa lukkosepäntyön kasvattamisen leikkausnopeuden nelinkertaiseksi.

Sitä käytetään myös lämmönkestävien kuulalaakereiden valmistukseen, jotka pyörivät suurella nopeudella 500-600 °C:ssa. R6M5-lejeeringin analogit ovat R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Jos volframi-molybdeeniseoksia käytetään pääsääntöisesti rouhintatyökalujen valmistukseen (porat, leikkurit), sitten vanadiinia (R14F4) viimeistelyyn (kalvimet, aventimet). Jokaisessa leikkuutyökalussa on oltava merkintä, jonka avulla voit selvittää, mistä seoksesta se on valmistettu.