Acél R6M5: jellemzők, alkalmazás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A Mengyelejev-féle periódusrendszer nyolcadik csoportjába tartozó, 26-os rendszámú elem (vas) szénnel és néhány más elemmel alkotott ötvözetét általában acélnak nevezik. Nagy szilárdságú és keménységű, a szén miatt nincs plaszticitása és viszkozitása. Az ötvözőelemek növelik az ötvözet pozitív tulajdonságait. Az acél azonban olyan fémes anyagnak minősül, amely legalább 45% vasat tartalmaz.

Vegyünk egy ötvözetet, például az R6M5 acélt, és derítsük ki, milyen jellemzői vannak, és milyen területeken használják.

A mangán mint ötvözőelem

A 19. századig a közönséges acélt színesfémek és fa feldolgozására használták. Vágási tulajdonságai ehhez bőven elegendőek voltak. Az acél alkatrészek megmunkálásakor azonban a szerszám nagyon gyorsan felmelegszik, elhasználódik, sőt deformálódik is.

Az angol kohász, R. Muschette kísérletekkel rájött, hogy aAz ötvözet erősebbé tétele érdekében oxidálószert kell hozzáadni, amely felesleges oxigént szabadít fel belőle. Az öntött acélhoz elkezdtek tüköröntvényt adni, amely mangánt tartalmazott. Mivel ötvözőelemről van szó, százalékos aránya nem haladhatja meg a 0,8%-ot. Tehát az R6M5 acél 0,2-0,5% mangánt tartalmaz.

Tungsten Iron

Már 1858-ban sok tudós és kohász dolgozott a volfrámötvözetek előállításán. Biztosan tudták, hogy ez az egyik legtűzállóbb fém. Ha ötvözőelemként acélhoz adták, lehetővé vált olyan ötvözet előállítása, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek, de mégsem kopik el.

A Steel R6M5 5,5-6,5% volfrámot tartalmaz. A tartalommal rendelkező ötvözetek leggyakrabban "P" betűvel kezdődnek, és nagy sebességűnek nevezik. 1858-ban Muschette megszerezte az első acélt, amely 9% volfrámot, 2,5% mangánt és 1,85 szenet tartalmazott. Később további 0,3% C-t, 0,4% Cr-t hozzáadva és 1,62% Mn-t, 3,56% W-t eltávolítva a kohász egy szamokal nevű ötvözetet (P6M5) kapott. Jellemzői szerint a P18 acélhoz is hasonló.

Volframhiány

Természetesen az 1860-as években, amikor sok elem teljes bőségben volt, a volfrám hozzáadásával készült acélt tartották a legerősebbnek. Idővel ez az elem a természetben egyre kevesebb lesz, és az ára nő.

Gazdasági szempontból a nagy mennyiségű W hozzáadása az acélhoz nem praktikus. Emiatt az R6M5 acél sokkal népszerűbb, mint az R18. Kémiai összetételüket tekintve látható, hogy a volfrámtartalom a P18-ban 17-18,5%, míg a volfrám-molibdén ötvözetben maximum 6,5%. Ezen kívül legfeljebb 0,25% réz és legfeljebb 5,3% molibdén van jelen az önhívóban.

Egyéb ötvözőelemek

A fenti szén, mangán, volfrám és molibdén mellett az R6M5 acél kob altot (legfeljebb 0,5%), krómot (4,4%), rezet (0,25%), vanádiumot (2,1%), foszfort (0,03%), kén (0,025%), nikkel (0,6%) szilícium (0,5%). mire valók?

Minden ötvözőelemnek megvan a maga funkciója. Így például a króm szükséges a termikus edzéshez, míg a nikkel növeli a szívósságot. A molibdén és a vanádium gyakorlatilag megszünteti az indulat ridegségét. Egyes ötvözőelemek javítják az acél tulajdonságait, például a vörös keménységet és a melegkeménységet.

Az általunk vizsgált R6M5 acél keménysége edzett állapotban 66 HRC 600 °C-ig terjedő vizsgálati hőmérsékleten. Ez azt jelenti, hogy még erős melegítés mellett sem veszíti el szilárdsági jellemzőit, ami azt jelenti, hogy nem kopik és nem deformálódik.

Megnevezés Р6М5

Az acél megfejtése attól függ, hogyan készült, milyen ötvözőelemeket tartalmaz, és mennyi szenet tartalmaz. Különböző típusokhoz vannak jelölések. Ha például az ötvözet nem tartalmaz ötvözőelemeket, akkor "St"-vel jelöljük, és mellette egy szám, amely az acél átlagos széntartalmát mutatja (St20,Art45).

Gyengén ötvözött ötvözetekben először a szén százalékos aránya, majd a kémiai elemeket jelző betűk (10KhSND, 20KhN4FA) jönnek. Ha nincs mellettük szám, mint a példában, akkor mindegyik tartalma nem haladja meg az 1%-ot. Az ötvözet minőségében szereplő "P" betű azt jelzi, hogy nagy sebességű (gyors) vágásról van szó.

Ezt egy szám követi – ez a volfrám százalékos aránya (P9, P18), majd a betűk és számok ötvözőelemek és százalékos arányuk. Ebből az következik, hogy az R6M5 gyorsacél legfeljebb 6% volfrámot és legfeljebb 5% molibdént tartalmaz.

Lágyítás

Az ilyen ötvözetek előállítása általában klasszikus, és minden gyorsacélhoz használják. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy ahhoz, hogy a wolfram-molibdén ötvözet valóban erős, kemény és kopásálló legyen, izzítani kell.

Ha más minőségek, például az St45, elveszítik szilárdsági tulajdonságaikat a lágyítás során, akkor a nagy sebességűek éppen ellenkezőleg, javulnak, erősebbek és keményebbek lesznek. Ez az oka annak, hogy az R6M5-öt kikeményedés előtt lágyítják. Hogyan történik?

A körülbelül 22 mm vastag hengerelt termékeket (például R6M5 acéllemezt) speciális kemencében 870 °C-ra melegítjük, majd 800 °C-ra hűtjük, majd ismét felmelegítjük. Körülbelül 10 ilyen ciklus lehet.

Ezenkívül az ötödik után fokozatosan csökkenteni kell a hőmérsékletet. Például újra felmelegítve, de 850 °C-ig, lehűtve 780 °C-ra. És így tovább, amíg el nem éri a 600 °C-ot.

Az ilyen összetett lágyítási folyamat a szemcsék jelenlétének köszönhetőausztenit ötvözött ötvözetekben, ami nagyon nemkívánatos. A melegítés és hűtés lehetővé teszi, hogy az ötvözőelemek a lehető legnagyobb mértékben feloldódjanak, de az ausztenit nem nő.

Ha nem bírja a hőmérsékleti rendszert, és 900 ° C-nál magasabb hőmérsékleten lágyítja, akkor megnövekedett mennyiségű ausztenit képződik az ötvözetben, és a keménység csökken. A hűtést ajánlatos olajfürdővel végezni, ez megóvja a wolfram-molibdén ötvözetet a repedésektől és a szúrásoktól.

P6M5 gyártási módszer

Természetesen, mint minden más ötvözetet, az R6M5-öt is különféle választékban gyártják. Így egyes műhelyekben nagy sebességű forró acélt öntenek bugákba. Egy másik gyártásnál meleghengerléssel hengerelik. Ehhez a hengermű hengerei között összenyomják a felhevített tuskákat. Az így létrejövő alakja a tengelyek alakjától függ.

Az R6M5 acélminőséget széles körben használják magas hőmérsékleten működő alkatrészekhez. Emiatt a porszórt acél az utóbbi időben nagyon népszerű acélgyártási módszer.

A forró acél bugákba öntésekor a karbidok nagyon gyorsan szabadulnak fel az olvadékból. Egyes területeken egyenetlen felhalmozódási területeket képeznek, amelyek később a repedés kialakulásának helyévé válnak.

A porgyártás során speciális port használnak, amely minden szükséges komponenst tartalmaz. Speciális vákuumtartályban szinterelik magas hőmérsékleten és nyomáson. Ez hozzájárul az anyag megszerzéséhezhomogén.

Alkalmazás

Az R6M5 acélt széles körben használják különféle iparágakban. Leggyakrabban forgácsolószerszámok gyártására használják eszterga-, maró- és fúrógépekhez a kohászatban. Ez a szilárdság, a hőállóság és a keménység jellemzőinek köszönhető.

Általában fúrókat, menetfúrókat, matricákat, marókat készítenek belőle. Az R6M5 acélból készült fémvágó szerszám kiválóan alkalmas nagy sebességű vágáshoz, ráadásul nem igényel hűtőfolyadék hűtést. Az R6M5 acélból készült kés sem ritka.

Mivel a wolfram-molibdén ötvözet nagy keménységgel és nagy szívóssággal rendelkezik, gyakran használják erős nyelű és gyönyörű mintázatú kések készítésére.

Az elemek szükséges mennyiségben történő ötvözése lehetővé tette, hogy egyedi acél jöjjön létre, amely gyakorlatilag nem rozsdásodik és jó köszörüléssel rendelkezik. Ez lehetővé teszi a lakatosmunkának, hogy a vágási sebességet 4-szeresére növelje.

Hőálló golyóscsapágyak gyártására is használják, amelyek nagy sebességgel, 500-600°C-on futnak. Az R6M5 ötvözet analógjai az R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Ha a wolfram-molibdén ötvözeteket általában nagyoló szerszámok (fúrók, marók) gyártására használják, akkor a vanádiumot (R14F4) a simításhoz (dörzsárok, projekciók). Minden vágószerszámnak rendelkeznie kell egy jelöléssel, amely lehetővé teszi, hogy megtudja, milyen ötvözetből készült.