Čelik P6M5: svojstva, primjena

Legura elementa osme skupine periodike Mendelejevev sustav

Razmislite o leguri kao što je P6M5 čelik, i saznajte koje karakteristike ima i na kojim područjima ona nalazi primjenu.

Mangan kao legirani element

Do 19. stoljeća, obični čelik je korišten za obradu obojenih metala i drva. Njezine karakteristike rezanja za to su prilično dovoljno. Međutim, pri pokušaju obrade čeličnih dijelova alat se brzo zagrije, istroši i čak deformira.

Englesko metalurgije R. Müshett, kroz eksperimente, otkrilo je da, kako bi legura bila izdržljiva, potrebno je dodati oksidirajuće sredstvo koje će osloboditi višak kisika iz njega. U cast čelični čelik dodajte ogledalo od lijevanog željeza koji sadrži mangan. Budući da je legirajući element, njegov postotak ne bi smio premašiti 0,8%. Stoga, čelik P6M5 sadrži od 0,2% do 0,5% mangana.

Željezni volfram

Već 1858. mnogi su znanstvenici i metalurzi radili na dobivanju legura volframom. Sigurno su znali da je to jedan od najvažnijih vatrostalnih metala. Dodavanjem u čelik kao legirani element omogućio je dobivanje legure koja bi mogla izdržati visoke temperature i istodobno istrošiti.

Čelik P6M5 sadrži 5,5-6,5% volframa. Slojevi s njegovim sadržajem često počinju slovom "P" i nazivaju se visokim brzinama. Godine 1858. prvi je čelik koji sadrži 9% volframa, 2,5% mangana i 1,85 ugljika proizvede Müschette. Kasnije, dodavanjem dodatnih 0,3% C, 0,4% Cr i uklanjanja 1,62% Mn, 3,56% W, metalurgija je dobila leguru zvanu samocal (P6M5). U svojim karakteristikama, također je sličan čeliku P18.

Nedostatak volframa

Naravno, u 1860-ima, kad su mnogi elementi bili u punom izobilju, čelik s dodatkom volframa smatrao se najčvršćim. S vremenom, taj element u prirodi postaje sve manji i cijena mu raste.

S ekonomske točke gledišta, dodavanje velike količine W čelika postalo je nepraktično. Iz tog razloga, čelik P6M5 je mnogo popularniji od P18. Nakon što je pogledao njihov kemijski sastav, može se vidjeti da je sadržaj volframa u P18 17-18,5%, dok je u leguru volfram-molibden najviše do 6,5%. Pored toga, u samoalu je prisutno do 0,25% bakra i molibdena do 5,3%.

Ostali legirani elementi

Osim gore ugljika, mangana, molibdena i volframa, čelik R6M5 sadrži u svom sastavu i kobalt (0,5%), krom (4,4%), bakar (0,25%), vanadij (2,1%) fosfor (0,03%), sumpora (0,025%), nikla (0.6%), silicij (0,5%). Zašto su oni potrebni?

Svaki legirani element ima svoju funkciju. Na primjer, krom je potreban za toplinsko otvrdnjavanje, a nikal povećava viskoznost. Molibden i vanadij gotovo eliminiraju embrittlement nakon kaljenja. Neki od elemenata slitine poboljšavaju svojstva čelika, poput crvene tvrdoće i vruće tvrdoće.

Čelik P6M5, čije karakteristike proučavamo, ima tvrdoću od 66 HRC u stanju gašenja na temperaturi ispitivanja do 600 ° C. To znači da čak i kod jakog grijanja ne gubi svoje karakteristike čvrstoće i stoga se ne troši ili ne deformira.

Oznaka P6M5

Dekodiranje čelika ovisi o tome kako je izrađeno, ono što sadrži legure i koliko sadrži ugljik. Postoje različite oznake za različite vrste. Ako, na primjer, legura ne sadrži legure, označava se "St" i broj koji pokazuje prosječni sadržaj ugljika u čelik (St20, ST45).

Kod legura slabo legiranih, prvo dolazi postotak ugljika, a zatim slova koja označavaju kemijske elemente (10HСНД, 20ХН4ФА). Ako pored njih, kao u primjeru, ne postoje brojevi jedan do drugog - to znači da sadržaj svake od njih ne prelazi 1%. Slovo "P" u oznakama od legure ukazuje na to da je brzo rezanje (brzo).

Slijedi broj - to je postotak volframa (P9, P18), a zatim slova i brojevi su legirajući elementi i njihov postotak. Slijedi da čelik P6M5 velike brzine sadrži do 6% volframa i do 5% molibdena.

prekaljivanje

U pravilu, proizvodnja takve legure je klasična i koristi se za sve brze čelike. Međutim, treba imati na umu da, kako bi legura volfram-molibdena bila uistinu jaka, tvrda i otporna na habanje, mora se žariti.

Ako drugi stupnjevi, na primjer, St45, gube svojstva čvrstoće tijekom žarenja, onda se oni s velikim brzinama, naprotiv, poboljšavaju i postaju jači i teži. Zato se P6M5 žaruje prije gašenja. Kako se to događa?

Valjanje (na primjer, list "čelika P6M5") debljine oko 22 mm u posebnoj peći zagrijava se na temperaturu od 870 ° C, zatim se ohladi na 800 ° C, a zatim ponovno grije. Takvi ciklusi mogu biti oko 10.

Osim toga, nakon petog, potrebno je postupno smanjiti temperaturu. Na primjer, grijanje opet, ali na 850 ° C, ohladi na 780 ° C. I tako dalje dok ne dosegne 600 ° C.

Takav složeni proces žarenja objašnjava se prisutnošću austenitnih zrna u legiranim legurama, što je vrlo nepoželjno. Grijanje i hlađenje omogućuju maksimalno otapanje legiranih elemenata, ali austenit neće rasti.

Ako se temperaturni režim ne održava i žarenje pri temperaturi višoj od 900 ° C, povećana je količina austenita u leguri i smanjena je tvrdoća. Preporučuje se hlađenje uz pomoć uljnih kupelji, što će štititi leguru od volfram-molibdena od pukotina i šupljina.

Metoda proizvodnje R6M5

Naravno, kao i svaka druga legura, P6M5 se proizvodi u različitom rasponu. Dakle, u nekim trgovinama vrelim čelikom velike brzine ulijeva se u ingota. U drugoj proizvodnji valja se vruće valjane. Za to su zagrijan ingoti pričvršćeni između valjaka valjkaste mlinice. Njegov nastali oblik ovisit će o obliku samih osovina.

Čelik razreda Р6М5 Široko se koristi za dijelove koji rade na visokim temperaturama. Zbog toga je nedavno vrlo popularan način proizvodnje čelika prah.

Prilikom lijevanja vrućeg čelika u ingote, javlja se vrlo brzo oslobađanje karbida iz taline. U nekim područjima oni čine neravna područja klastera, koja u budućnosti predstavljaju mjesto nukleacije pukotina.

Proizvodnja u prahu koristi poseban prah koji sadrži sve potrebne dijelove. Sintrizira se u posebnom vakuumskom spremniku s visokom temperaturom i tlakom. To pridonosi činjenici da je materijal homogen.

primjena

Čelik P6M5 široko se koristi u raznim industrijama. Najčešće se koristi za izradu reznih alata za tokarenje, glodanje i bušenje strojeva u metalurgiji. To je zbog svojstava čvrstoće, otpornosti na toplinu, tvrdoće.

U pravilu, bušilice, slavine, dječaci, rezanci su napravljeni od njega. Alat za rezanje metala izrađen od čelika P6M5 izvrstan je za rezanje pri velikim brzinama, osim toga, ne zahtjeva hlađenje čađom. Nož od čelika Р6М5 također nije rijetkost.

Budući da legura volfram-molibden ima veliku tvrdoću i visoku viskoznost, često se koristi za nošenje noževa s jakim ručkama i lijepim uzorcima.

Elementi za legiranje u željenoj količini dopušteni su za stvaranje jedinstvenog čelika koji praktički ne hrđe i ima dobro brušenje. To omogućuje povećanje brzine rezanja za 4 puta u vodovodnom radu.

Također se koristi za proizvodnju topline otporne kugličnih ležajeva koji rade s velikom brzinom, na temperaturi od 500-600 ° C Analozi R6M5 legure su P12 R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Ako volfram molibden legure obično koriste za proizvodnju (sredstvo za grubu bušilice, glodala) je vanadij (R14F4) završnu (pražnjenja, provlačenje). mora postojati na svakoj rezanje alat za označavanje omogućuje da znate da je napravljen od legure.