Steel R6M5: ویژگی ها، کاربرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

آلیاژ عنصری از گروه هشتم منظومه تناوبی مندلیف با عدد اتمی ۲۶ (آهن) با کربن و برخی عناصر دیگر معمولاً فولاد نامیده می شود. استحکام و سختی بالایی دارد و از خاصیت پلاستیکی و ویسکوزیته ناشی از کربن برخوردار نیست. عناصر آلیاژی ویژگی های مثبت آلیاژ را افزایش می دهند. با این حال، فولاد به عنوان یک ماده فلزی در نظر گرفته می شود که حاوی حداقل 45٪ آهن است.

بیایید آلیاژی مانند فولاد R6M5 را در نظر بگیریم و دریابیم که چه ویژگی هایی دارد و در چه زمینه هایی استفاده می شود.

منگنز به عنوان عنصر آلیاژی

تا قرن نوزدهم، فولاد معمولی برای پردازش فلزات غیرآهنی و چوب استفاده می شد. ویژگی های برش آن برای این کار کاملاً کافی بود. با این حال، هنگام تلاش برای پردازش قطعات فولادی، ابزار بسیار سریع گرم می شود، فرسوده می شود و حتی تغییر شکل می دهد.

متالورژیست انگلیسی R. Muschette از طریق آزمایشات متوجه شد که برایبرای استحکام بیشتر آلیاژ باید یک ماده اکسید کننده به آن اضافه کرد که اکسیژن اضافی را از آن آزاد می کند. آنها شروع به افزودن چدن آینه ای که حاوی منگنز بود به فولاد ریخته گری کردند. از آنجایی که یک عنصر آلیاژی است، درصد آن نباید از 0.8٪ تجاوز کند. بنابراین، فولاد R6M5 حاوی 0.2٪ تا 0.5٪ منگنز است.

آهن تنگستن

در حال حاضر در سال 1858، بسیاری از دانشمندان و متالوژیست ها روی به دست آوردن آلیاژهایی با تنگستن کار کردند. آنها مطمئناً می دانستند که یکی از نسوزترین فلزات است. افزودن آن به فولاد به عنوان یک عنصر آلیاژی باعث شد آلیاژی به دست آید که بتواند دمای بالا را تحمل کند و باز هم فرسوده نشود.

فولاد R6M5 حاوی 5.5-6.5٪ تنگستن است. آلیاژهایی با محتوای آن اغلب با حرف "P" شروع می شوند و با سرعت بالا نامیده می شوند. در سال 1858 موسکت اولین فولاد حاوی 9٪ تنگستن، 2.5٪ منگنز و 1.85 کربن را به دست آورد. بعداً با افزودن 0.3% C، 0.4% کروم به آن و حذف 1.62% منگنز، 3.56% W، متالورژیست آلیاژی به نام samokal (P6M5) بدست آورد. با توجه به خصوصیات آن نیز مشابه فولاد P18 است.

کمبود تنگستن

البته، در دهه 1860، زمانی که بسیاری از عناصر به وفور یافت می شدند، فولاد با افزودن تنگستن قوی ترین فولاد محسوب می شد. با گذشت زمان، این عنصر در طبیعت کمتر و کمتر می شود و قیمت آن افزایش می یابد.

از دیدگاه اقتصادی، افزودن مقدار زیادی W به فولاد غیر عملی شده است. به همین دلیل، فولاد R6M5 بسیار محبوبتر از R18 است.با نگاهی به ترکیب شیمیایی آنها، می توانید ببینید که محتوای تنگستن در P18 17-18.5٪ است، در حالی که در آلیاژ تنگستن-مولیبدن حداکثر تا 6.5٪ است. علاوه بر این، تا 0.25٪ مس و تا 5.3٪ مولیبدن در خود تماس گیرنده وجود دارد.

سایر عناصر آلیاژی

علاوه بر کربن، منگنز، تنگستن و مولیبدن فوق، فولاد R6M5 همچنین حاوی کبالت (تا 0.5٪)، کروم (4.4٪)، مس (0.25٪)، وانادیم (2.1٪)، فسفر (2.1٪) است. 0.03٪، گوگرد (0.025٪)، نیکل (0.6٪) سیلیکون (0.5٪). آنها برای چیست؟

هر عنصر آلیاژی عملکرد خاص خود را دارد. بنابراین، برای مثال، کروم برای سخت شدن حرارتی ضروری است، در حالی که نیکل چقرمگی را افزایش می دهد. مولیبدن و وانادیوم عملاً شکنندگی مزاج را از بین می برند. برخی از عناصر آلیاژی خواص فولاد مانند سختی قرمز و سختی گرم را بهبود می بخشند.

فولاد R6M5 که مشخصات آن را بررسی می کنیم، در حالت سخت شده دارای سختی 66 HRC در دمای آزمایش تا 600 درجه سانتیگراد است. این بدان معنی است که حتی با گرمایش قوی، ویژگی های استحکام خود را از دست نمی دهد، به این معنی که فرسوده یا تغییر شکل نمی دهد.

طرح Р6М5

رمزگشایی فولاد بستگی به نحوه ساخته شدن، عناصر آلیاژی و میزان کربن آن دارد. برای انواع مختلف نامگذاری وجود دارد. به عنوان مثال، اگر آلیاژ حاوی عناصر آلیاژی نباشد، "St" مشخص می شود و در کنار آن عددی وجود دارد که میانگین کربن موجود در فولاد را نشان می دهد (St20,Art45).

در آلیاژهای کم آلیاژ، ابتدا درصد کربن و سپس حروف نشان دهنده عناصر شیمیایی (10KhSND، 20KhN4FA) آمده است. اگر اعدادی در کنار آنها وجود نداشته باشد، مانند مثال، محتوای هر یک از آنها از 1٪ تجاوز نمی کند. حرف "P" در درجه آلیاژ نشان می دهد که یک برش با سرعت بالا (سریع) است.

به دنبال آن یک عدد است - این درصد تنگستن است (P9، P18)، و سپس حروف و اعداد عناصر آلیاژی و درصد آنها هستند. از این نتیجه می شود که فولاد پرسرعت R6M5 تا 6% تنگستن و تا 5% مولیبدن دارد.

پخت

به عنوان یک قاعده، تولید چنین آلیاژی کلاسیک است و برای تمام فولادهای پرسرعت استفاده خواهد شد. با این حال، باید در نظر داشت که برای اینکه آلیاژ تنگستن-مولیبدن واقعاً قوی، سخت و مقاوم در برابر سایش باشد، باید آنیل شود.

اگر درجات دیگر، به عنوان مثال، St45، خواص استحکام خود را در حین بازپخت از دست بدهند، برعکس، گریدهای با سرعت بالا بهبود می یابند و قوی تر و سخت تر می شوند. به همین دلیل است که R6M5 قبل از سخت شدن آنیل می شود. چگونه اتفاق می افتد؟

محصولات نورد شده (مثلاً ورق فولادی R6M5) با ضخامت حدود 22 میلی متر در یک کوره مخصوص تا دمای 870 درجه سانتیگراد گرم می شوند و سپس تا 800 درجه سانتیگراد سرد می شوند و سپس دوباره گرم می شوند. می تواند حدود 10 چرخه از این قبیل وجود داشته باشد.

در ضمن بعد از پنجم باید کم کم دما رو کم کرد. به عنوان مثال، دوباره گرم می شود اما تا 850 درجه سانتیگراد، تا 780 درجه سانتیگراد خنک می شود. و به همین ترتیب تا زمانی که به 600 درجه سانتیگراد برسد.

چنین فرآیند پیچیده ای از بازپخت به دلیل وجود دانه ها استآستنیت در آلیاژهای آلیاژی که بسیار نامطلوب است. گرمایش و سرمایش به عناصر آلیاژی اجازه می‌دهد تا حد ممکن حل شوند، اما آستنیت رشد نخواهد کرد.

اگر رژیم دما را تحمل نکنید و در دمای بیش از 900 درجه سانتیگراد آنیل کنید، مقدار آستنیت افزایش یافته ای در آلیاژ تشکیل می شود و سختی کاهش می یابد. خنک‌کاری توصیه می‌شود با استفاده از حمام‌های روغن انجام شود، این کار از آلیاژ تنگستن-مولیبدن در برابر ترک‌ها و سوراخ‌ها محافظت می‌کند.

روش ساخت P6M5

البته، مانند هر آلیاژ دیگری، R6M5 در مجموعه های مختلف تولید می شود. بنابراین در برخی از کارگاه ها فولاد داغ پرسرعت را داخل شمش می ریزند. در تولیدی دیگر با نورد گرم نورد می شود. برای انجام این کار، شمش های گرم شده بین رول های آسیاب نورد فشرده می شوند. شکل به دست آمده آن به شکل خود محورها بستگی دارد.

درجه فولاد R6M5 به طور گسترده برای قطعاتی که در دماهای بالا کار می کنند استفاده می شود. به همین دلیل اخیراً فولاد با روکش پودری یک روش بسیار محبوب برای ساخت فولاد بوده است.

هنگام ریختن فولاد داغ در شمش، آزاد شدن بسیار سریع کاربیدها از مذاب وجود دارد. در برخی مناطق، آنها مناطق تجمع ناهمواری را تشکیل می دهند که بعداً به محل شروع ترک تبدیل می شوند.

در تولید پودر از پودر مخصوصی استفاده می شود که حاوی تمام اجزای لازم است. در یک ظرف خلاء مخصوص در دما و فشار بالا پخته می شود. این به این واقعیت کمک می کند که مواد به دست آمده استهمگن.

برنامه

فولاد R6M5 به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود. بیشتر اوقات از آن برای ساخت ابزارهای برش برای ماشین های تراشکاری، فرز و حفاری در متالورژی استفاده می شود. این به دلیل ویژگی های استحکام، مقاومت در برابر حرارت، سختی است.

به عنوان یک قاعده، مته، شیر، قالب، برش از آن ساخته می شود. ابزار برش فلز ساخته شده از فولاد R6M5 برای برش در سرعت های بالا عالی است، علاوه بر این، نیازی به خنک کننده خنک کننده ندارد. چاقوی ساخته شده از فولاد R6M5 نیز غیر معمول نیست.

از آنجایی که آلیاژ تنگستن-مولیبدن دارای سختی و چقرمگی بالا است، اغلب از آن برای ساخت چاقوهایی با دسته های محکم و طرح های زیبا استفاده می شود.

عناصر آلیاژی به مقدار لازم امکان ایجاد یک فولاد منحصر به فرد را فراهم می کند که عملا زنگ نمی زند و قابلیت آسیاب خوب دارد. این به کار قفل‌سازی اجازه می‌دهد تا سرعت برش را تا 4 برابر افزایش دهد.

همچنین برای تولید بلبرینگ های مقاوم در برابر حرارت با سرعت بالا در دمای 500-600 درجه سانتیگراد استفاده می شود. آنالوگ های آلیاژ R6M5 R12، R10K5F5، R14F4، R9K10، R6M3، R9F5، R9K5، R18F2، 6M5K5 هستند. اگر معمولاً از آلیاژهای تنگستن-مولیبدن برای ساخت ابزارهای خشن (مته، برش) استفاده می شود، سپس از وانادیوم (R14F4) برای تکمیل (ریمر، برش) استفاده می شود. هر ابزار برش باید علامتی داشته باشد که به شما امکان می دهد بفهمید از چه آلیاژی ساخته شده است.