Steel R6M5: kenmerken, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

De legering van een element van de achtste groep van het periodiek systeem van Mendelejev met atoomnummer 26 (ijzer) met koolstof en enkele andere elementen wordt gewoonlijk staal genoemd. Het heeft een hoge sterkte en hardheid, verstoken van plasticiteit en viscositeit als gevolg van koolstof. Legeringselementen verhogen de positieve eigenschappen van de legering. Staal wordt echter beschouwd als een metallisch materiaal dat ten minste 45% ijzer bevat.

Laten we eens kijken naar een legering zoals R6M5-staal en kijken welke eigenschappen het heeft en in welke gebieden het wordt gebruikt.

Mangaan als legeringselement

Tot de 19e eeuw werd gewoon staal gebruikt om non-ferro metalen en hout te verwerken. De snij-eigenschappen waren hiervoor voldoende. Bij het bewerken van stalen onderdelen warmt het gereedschap echter zeer snel op, verslijt en vervormt het zelfs.

De Engelse metallurg R. Muschette ontdekte door experimenten dat voorOm de legering sterker te maken, is het noodzakelijk om er een oxidatiemiddel aan toe te voegen, waardoor er overtollige zuurstof uit vrijkomt. Ze begonnen spiegelgietijzer, dat mangaan bevatte, toe te voegen aan gietstaal. Aangezien het een legeringselement is, mag het percentage niet hoger zijn dan 0,8%. R6M5-staal bevat dus 0,2% tot 0,5% mangaan.

Tungsten Iron

Al in 1858 werkten veel wetenschappers en metallurgen aan het verkrijgen van legeringen met wolfraam. Ze wisten zeker dat het een van de meest vuurvaste metalen was. Door het als legeringselement aan staal toe te voegen, kon een legering worden verkregen die bestand was tegen hoge temperaturen en toch niet verslijt.

Steel R6M5 bevat 5,5-6,5% wolfraam. Legeringen met zijn inhoud beginnen meestal met de letter "P" en worden hoge snelheid genoemd. In 1858 verkreeg Muschette het eerste staal dat 9% wolfraam, 2,5% mangaan en 1,85 koolstof bevatte. Later, door er nog eens 0,3% C, 0,4% Cr aan toe te voegen en 1,62% Mn, 3,56% W te verwijderen, verkreeg de metallurg een legering genaamd samokal (P6M5). Volgens zijn kenmerken is het ook vergelijkbaar met P18-staal.

Wolfraamtekort

Natuurlijk, in de jaren 1860, toen veel elementen in overvloed aanwezig waren, werd staal met de toevoeging van wolfraam als het sterkste beschouwd. Na verloop van tijd wordt dit element in de natuur steeds minder, en de prijs ervoor stijgt.

Vanuit economisch oogpunt is het toevoegen van een grote hoeveelheid W aan staal onpraktisch geworden. Om deze reden is R6M5-staal veel populairder dan R18. Als je naar hun chemische samenstelling kijkt, kun je zien dat het wolfraamgeh alte in P18 17-18,5% is, terwijl het in de wolfraam-molybdeenlegering maximaal 6,5% is. Bovendien is tot 0,25% koper en tot 5,3% molybdeen aanwezig in de zelfoproeper.

Andere legeringselementen

Naast de bovengenoemde koolstof, mangaan, wolfraam en molybdeen bevat R6M5-staal ook kob alt (tot 0,5%), chroom (4,4%), koper (0,25%), vanadium (2,1%), fosfor (0,03%), zwavel (0,025%), nikkel (0,6%) silicium (0,5%). Waar zijn ze voor?

Elk legeringselement heeft zijn eigen functie. Zo is bijvoorbeeld chroom nodig voor thermische uitharding, terwijl nikkel de taaiheid verhoogt. Molybdeen en vanadium elimineren vrijwel de broosheid van het humeur. Sommige legeringselementen verbeteren staaleigenschappen zoals rode hardheid en warme hardheid.

Steel R6M5, waarvan we de eigenschappen bestuderen, heeft in geharde toestand een hardheid van 66 HRC bij een testtemperatuur tot 600 °C. Dit betekent dat het zelfs bij sterke verhitting zijn sterkte-eigenschappen niet verliest, wat betekent dat het niet verslijt of vervormt.

Aanduiding Р6М5

Het ontcijferen van staal hangt af van hoe het is gemaakt, welke legeringselementen het bevat en hoeveel koolstof het bevat. Er zijn aanduidingen voor verschillende typen. Als de legering bijvoorbeeld geen legeringselementen bevat, wordt deze aangeduid met "St" en daarnaast staat een getal dat het gemiddelde koolstofgeh alte in staal aangeeft (St20,Art45).

In laaggelegeerde legeringen komt eerst het percentage koolstof en vervolgens de letters die chemische elementen aanduiden (10KhSND, 20KhN4FA). Als er geen cijfers naast staan, zoals in het voorbeeld, dan is de inhoud van elk van hen niet groter dan 1%. De letter "P" in de kwaliteit van de legering geeft aan dat het gaat om snel snijden (snel).

Hierna volgt een getal - dit is het percentage wolfraam (P9, P18), en dan zijn letters en cijfers legeringselementen en hun percentage. Hieruit volgt dat het R6M5-hogesnelheidsstaal tot 6% wolfraam en tot 5% molybdeen bevat.

Ontharden

De productie van een dergelijke legering is in de regel klassiek en zal worden gebruikt voor alle hogesnelheidsstaalsoorten. Houd er echter rekening mee dat om de wolfraam-molybdeenlegering echt sterk, hard en slijtvast te maken, deze moet worden uitgegloeid.

Als andere soorten, bijvoorbeeld St45, hun sterkte-eigenschappen verliezen tijdens het gloeien, dan verbeteren die met hoge snelheid integendeel en worden sterker en harder. Daarom wordt R6M5 gegloeid voor het uitharden. Hoe komt het?

Gewalste producten (bijvoorbeeld R6M5-staalplaat) met een dikte van ongeveer 22 mm worden in een speciale oven verwarmd tot een temperatuur van 870 ° C, vervolgens afgekoeld tot 800 ° C en vervolgens opnieuw verwarmd. Er kunnen ongeveer 10 van dergelijke cycli zijn.

Bovendien is het na de vijfde nodig om de temperatuur geleidelijk te verlagen. Bijvoorbeeld opnieuw verwarmen maar tot 850 °C, afkoelen tot 780 °C. En zo verder tot het 600 ° C bereikt.

Zo'n complex gloeiproces komt door de aanwezigheid van korrelsausteniet in gelegeerde legeringen, wat zeer ongewenst is. Door verwarming en koeling kunnen de legeringselementen zoveel mogelijk oplossen, maar de austeniet groeit niet.

Als je het temperatuurregime niet weerstaat en gloeit bij een temperatuur van meer dan 900 ° C, dan wordt er een verhoogde hoeveelheid austeniet gevormd in de legering en neemt de hardheid af. Het wordt aanbevolen om koeling uit te voeren met behulp van oliebaden, dit zal de wolfraam-molybdeenlegering beschermen tegen scheuren en perforaties.

P6M5 fabricagemethode

Natuurlijk wordt R6M5, net als elke andere legering, in verschillende assortimenten vervaardigd. Dus in sommige werkplaatsen wordt snel heet staal in blokken gegoten. In een andere productie wordt het gewalst met warmwalsen. Om dit te doen, worden de verwarmde blokken samengeperst tussen de walsen van de walserij. De resulterende vorm zal afhangen van de vorm van de schachten zelf.

R6M5 staalsoort wordt veel gebruikt voor onderdelen die bij hoge temperaturen werken. Om deze reden is gepoedercoat staal de laatste tijd een erg populaire methode om staal te maken.

Bij het gieten van heet staal in blokken komt er een zeer snelle afgifte van carbiden uit de smelt. In sommige gebieden vormen ze ongelijke accumulatiegebieden, die later de plaats van scheurinitiatie worden.

Bij de poederproductie wordt een speciaal poeder gebruikt dat alle benodigde componenten bevat. Het wordt gesinterd in een speciale vacuümcontainer bij hoge temperatuur en druk. Dit draagt ertoe bij dat het materiaal wordt verkregenhomogeen.

Toepassing

R6M5 staal wordt veel gebruikt in verschillende industrieën. Meestal wordt het gebruikt voor de vervaardiging van snijgereedschappen voor draai-, frees- en boormachines in de metallurgie. Dit komt door de kenmerken van sterkte, hittebestendigheid, hardheid.

In de regel worden er boren, tappen, matrijzen, frezen van gemaakt. Het metaalsnijgereedschap van R6M5-staal is uitstekend geschikt voor het snijden op hoge snelheden en heeft bovendien geen koelmiddelkoeling nodig. Een mes van R6M5-staal is ook niet ongewoon.

Omdat wolfraam-molybdeen legering een hoge hardheid en hoge taaiheid heeft, wordt het vaak gebruikt om messen te maken met sterke handvatten en mooie patronen.

Het legeren van elementen in de vereiste hoeveelheid maakte het mogelijk om een uniek staal te creëren dat praktisch niet roest en goed slijpbaar is. Hierdoor kan slotenmakerswerk de snijsnelheid met 4 keer verhogen.

Het wordt ook gebruikt om hittebestendige kogellagers te produceren die op hoge snelheid lopen bij 500-600°C. De analogen van de R6M5-legering zijn R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Als wolfraam-molybdeenlegeringen in de regel worden gebruikt voor de vervaardiging van gereedschappen voor voorbewerken (boren, frezen), dan vanadium (R14F4) voor afwerking (ruimers, aansnijders). Elk snijgereedschap moet een markering hebben waarmee u kunt zien van welke legering het is gemaakt.