Jeklo P6M5: karakteristike, uporaba

Zlitina elementa osme skupine periodičnega Mendelejev sistem

Razmislite o zlitini, kot je jeklo P6M5, in ugotovite, kakšne značilnosti ima in na katerih področjih najde aplikacijo.

Mangan kot zlitinski element

Do 19. stoletja je bilo za obdelavo barvnih kovin in lesa uporabljeno navadno jeklo. Njene značilnosti rezanja so bile dovolj. Pri obdelavi jeklenih delov pa se je orodje hitro segrelo, obrabilo in celo deformiralo.

Angleški metalurg Robert Myushett s poskusi ugotovili, da je z namenom, da bi zlitina bolj trpežne treba dodati oksidant, ki ga bo osvobodil iz kisika presežka. V igri jekleno jeklo dodajte zrcalno litino, ki vsebuje mangan. Ker je zlitinski element, njegov odstotek ne sme presegati 0,8%. Tako je P6M5 jeklo od 0,2% do 0,5% mangana.

Volframovega železa

Že leta 1858 so mnogi znanstveniki in metalurgi delali na pridobivanju zlitin z volframom. Vedno so vedeli, da je to ena najbolj odpornih kovin. Dodajanje v jeklo kot legirni element je omogočilo pridobivanje zlitine, ki bi lahko vzdrževala visoke temperature in se ne obrabi istočasno.

Jeklo P6M5 vsebuje 5,5-6,5% volframa. Zlitine z vsebino se pogosto začnejo s črko "P" in se imenujejo visoke hitrosti. Leta 1858 je Müschette izdelal prvo jeklo, ki je vsebovalo 9% volframa, 2,5% mangana in 1,85 ogljika. Kasneje smo dodali še 0,3% C, 0,4% Cr in odstranili 1,62% Mn, 3,56% W, metalurg pa dobil zlitino, imenovano samocal (P6M5). V svojih značilnostih je podoben tudi jeklu P18.

Pomanjkanje volframa

Seveda, v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so bili številni elementi v celoti izobilni, je bilo jeklo z dodatkom volframa najbolj trdno. Sčasoma ta element v naravi postaja vse manj in cena narašča.

Z gospodarskega vidika je dodajanje velike količine W jekla postalo nepraktično. Iz tega razloga je P6M5 jeklo veliko bolj priljubljeno kot P18. Potem ko so njihove kemijske sestave, lahko vidimo, da je vsebnost volframa v P18 - 17-18,5%, medtem ko se, po volfram-molibdena zlitine z - do največ 6,5%. Poleg tega je v samalu prisotno do 0,25% bakra in molibdena do 5,3%.

Drugi legirni elementi

Poleg zgoraj omenjenega ogljika, mangana, volframa in molibdena P6M5 vsebuje tudi kobalt (do 0,5%), krom (4,4%), baker (0,25%), vanadij (2,1%), , fosforja (0,03%), žvepla (0,025%), niklja (0,6%) silicija (0,5%). Za kaj gre?

Vsak legirni element ima svojo lastno funkcijo. Na primer, krom je potreben za toplotno utrjevanje, nikelj pa povečuje viskoznost. Molibden in vanadij praktično odstranijo krhkost po tempu. Nekateri legirni elementi izboljšujejo lastnosti jekla, kot so rdeča trdota in vroča trdota.

Jeklo P6M5, katerega značilnosti preučujemo, ima trdoto 66 HRC v kaljenem stanju pri preskusni temperaturi do 600 ° C. To pomeni, da tudi pri močnem ogrevanju ne izgubi lastnosti moči in se zato ne obrabi ali deformira.

Oznaka P6M5

Dekodiranje jekla je odvisno od tega, kako je izdelano, katere legirne elemente vključuje in koliko vsebuje ogljik. Obstajajo različne oznake za različne vrste. Če na primer zlitina ne vsebuje legirnih elementov, je označena kot "St" in številka, ki prikazuje povprečno vsebnost ogljika v jeklo (St20, 45).

Pri nizkoelegiranih zlitinah najprej dobimo odstotek ogljika, nato pa črke, ki označujejo kemijske elemente (10ХСНД, 20ХН4ФА). Če poleg njih, kot v primeru, med sabo ni nobenih številk - to pomeni, da vsebina vsakega od njih ne presega 1%. Pismo "P" v oznaki zlitine označuje, da je hitro rezanje (hitro).

Naslednja je številka - to je odstotek volframa (P9, P18), nato pa so črke in številke legirni elementi in njihov odstotek. Iz tega sledi, da P6M5 iz hitroreznega jekla vsebuje do 6% volframa in do 5% molibdena.

Žganje

Proizvodnja takšne zlitine je praviloma klasična in se uporablja za vsa hitra jekla. Vendar pa je treba upoštevati, da je zlitina volfram-molibdena resnično močna, trdna in odporna na obrabo, jo je treba žariti.

Če druge stopnje, na primer St45, izgubijo svoje lastnosti moči med žarenjem, nato pa hitreje, nasprotno, izboljšajo in postanejo močnejše in močnejše. Zato je P6M5 žarjen pred kaljenjem. Kako se to zgodi?

Dajanje (npr web "jeklene R6M5") od približno 22 mm, v posebnem peči se segreje na temperaturo 870 ° C, nato ohladimo na 800 ° C, in nato ponovno segrejemo. Takšni cikli so lahko približno 10.

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

Tako zapleten postopek žarenja se razlaga s prisotnostjo avstenitnih zrn v legiranih zlitinah, kar je zelo nezaželeno. Ogrevanje in hlajenje omogoča maksimalno raztapljanje legirnih elementov, austenit pa ne bo rasel.

Če temperaturni režim ni vzdrževan in žarjenje pri temperaturi nad 900 ° C, se v zlitini tvori večja količina avstenita in trdota se spusti. Hlajenje se priporoča s pomočjo oljnih kopeli, s čimer se zlitina volframa in molibdena zaščiti pred razpokami in nadali.

Metoda izdelave P6M5

Seveda, kot katera koli druga zlitina, je P6M5 proizveden v drugačnem obsegu. Torej, v nekaterih trgovinah se hitro vroče jeklo vlije v ingote. V drugi proizvodnji je valjana vroče valjana. Za to so segreti ingoti pregibani med zvitki valjarne. Nastala oblika bo odvisna od oblike gredi.

Jekleni razred R6M5 Uporablja se za dele, ki delujejo pri visokih temperaturah. Zaradi tega je v zadnjem času zelo priljubljen način izdelave jekla v prahu.

Ko vlijemo vroče jeklo v ingote, pride do zelo hitrega sproščanja karbidov iz taline. Na nekaterih območjih tvori neenakomerna območja grozda, ki v prihodnosti predstavljajo mesto nukleacije razpok.

Proizvodnja prahu uporablja poseben prašek, ki vsebuje vse potrebne sestavine. Sintran je v posebnem vakuumskem vsebniku z visoko temperaturo in tlakom. To prispeva k temu, da je material homogen.

Uporaba

Jeklo P6M5 se pogosto uporablja v različnih panogah. Najpogosteje se uporablja za izdelavo rezilnih orodij za struženje, rezkanje in vrtanje v metalurgiji. To je posledica njegovih lastnosti trdnosti, toplotne odpornosti, trdote.

Praviloma so iz nje izdelani vrtalniki, pipe, matrice in noži. Orodje za rezanje kovin iz jekla P6M5 je odlično za rezanje pri visokih hitrostih, poleg tega pa ne potrebuje hlajenja s sajami. Nož iz jekla R6M5 prav tako ni redkost.

Ker ima volfram-molibden zlitina visoko trdoto in visoko viskoznost, se pogosto uporablja za proizvodnjo lamel z močnimi rokami in lepih vzorcev.

Legirani elementi v zahtevani količini omogočajo izdelavo edinstvenega jekla, ki praktično ne rji in ima dobro brušenje. To omogoča, da se hitrost rezanja poveča za 4-krat v vodovodnih delih.

Uporablja se tudi za proizvodnjo toplotno odpornih krogličnih ležajev, ki delujejo pri visoki hitrosti pri temperaturi 500-600 ° C. Analogi zlitine P6M5 so P12, P10K5F5, P14F4, P9K10, P6M3, P9F5, P9K5, P18F2, 6M5K5. Če se zlitine volframa in molibdena praviloma uporabljajo za izdelavo orodij za grobo obdelavo (vaje, rezkalni stroji), nato pa vanadij (P14F4) za končno obdelavo (pometanje, obrezovanje). Na vsakem orodju za rezanje je nujno oznaka, ki vam omogoča, da ugotovite, iz katere zlitine je.