Steel R6M5. բնութագրեր, կիրառություն

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Մենդելեևի պարբերական համակարգի ութերորդ խմբի տարրի համաձուլվածքը 26 ատոմային համարով (երկաթ) ածխածնի և որոշ այլ տարրերի հետ սովորաբար կոչվում է պողպատ։ Այն ունի բարձր ամրություն և կարծրություն՝ զուրկ ածխածնի պատճառով պլաստիկությունից և մածուցիկությունից։ Լեգիրման տարրերը մեծացնում են համաձուլվածքի դրական բնութագրերը: Այնուամենայնիվ, պողպատը համարվում է մետաղական նյութ, որը պարունակում է առնվազն 45% երկաթ։

Եկեք դիտարկենք R6M5 պողպատի նման համաձուլվածքը և պարզենք, թե ինչ հատկանիշներ ունի այն և ինչ ոլորտներում է այն օգտագործվում:

Մանգանը որպես համաձուլվածքային տարր

Մինչև 19-րդ դարը սովորական պողպատն օգտագործվում էր գունավոր մետաղների և փայտի մշակման համար։ Դրա կտրման բնութագրերը բավականին բավարար էին դրա համար: Այնուամենայնիվ, երբ փորձում են մշակել պողպատե մասերը, գործիքը շատ արագ տաքանում է, մաշվում և նույնիսկ դեֆորմացվում:

Անգլիացի մետալուրգ Ռ. Մուշեթը փորձերի միջոցով պարզել է, որՀամաձուլվածքն ավելի ամուր դարձնելու համար անհրաժեշտ է դրան օքսիդացնող նյութ ավելացնել, որը դրանից ավելորդ թթվածին կազատի։ Նրանք սկսեցին պողպատի մեջ ավելացնել հայելային չուգուն, որը պարունակում էր մանգան։ Քանի որ այն լեգիրող տարր է, դրա տոկոսը չպետք է գերազանցի 0,8%-ը։ Այսպիսով, R6M5 պողպատը պարունակում է 0,2% -ից մինչև 0,5% մանգան:

Վոլֆրամի երկաթ

Արդեն 1858 թվականին շատ գիտնականներ և մետաղագործներ աշխատել են վոլֆրամով համաձուլվածքներ ստանալու վրա։ Նրանք հաստատ գիտեին, որ դա ամենահրդեհային մետաղներից մեկն է։ Այն պողպատին որպես համաձուլվածքի տարր ավելացնելը հնարավորություն տվեց ձեռք բերել համաձուլվածք, որը կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին և դեռ չի մաշվել:

Steel R6M5 պարունակում է 5,5-6,5% վոլֆրամ: Իր պարունակությամբ համաձուլվածքները ամենից հաճախ սկսվում են «P» տառով և կոչվում են գերարագ։ 1858 թվականին Մուշեթը ձեռք բերեց առաջին պողպատը, որը պարունակում էր 9% վոլֆրամ, 2,5% մանգան և 1,85 ածխածին։ Հետագայում դրան ավելացնելով ևս 0,3% C, 0,4% Cr և հանելով 1,62% Mn, 3,56% Վտ, մետաղագործը ստացավ սամոկալ (P6M5) կոչվող համաձուլվածքը։ Իր բնութագրերով այն նույնպես նման է P18 պողպատին։

Վոլֆրամի պակաս

Իհարկե, 1860-ականներին, երբ շատ տարրեր լիակատար առատությամբ էին, պողպատը վոլֆրամի ավելացումով համարվում էր ամենաուժեղը: Ժամանակի ընթացքում բնության մեջ այս տարրը գնալով պակասում է, և դրա գինը մեծանում է։

Տնտեսական տեսանկյունից պողպատին մեծ քանակությամբ W ավելացնելը դարձել է անիրագործելի։ Այդ պատճառով R6M5 պողպատը շատ ավելի հայտնի է, քան R18-ը:Նայելով դրանց քիմիական բաղադրությանը՝ կարելի է տեսնել, որ P18-ում վոլֆրամի պարունակությունը կազմում է 17-18,5%, մինչդեռ վոլֆրամ-մոլիբդեն համաձուլվածքում՝ առավելագույնը մինչև 6,5%։ Բացի այդ, ինքնազանգողի մոտ առկա է մինչև 0,25% պղինձ և մինչև 5,3% մոլիբդեն։

Լեգիրման այլ տարրեր

Բացի վերը նշված ածխածնից, մանգանից, վոլֆրամից և մոլիբդենից, R6M5 պողպատը պարունակում է նաև կոբալտ (մինչև 0.5%), քրոմ (4.4%), պղինձ (0.25%), վանադիում (2.1%), ֆոսֆոր (2.1%)։ 0,03%), ծծումբ (0,025%), նիկել (0,6%) սիլիցիում (0,5%)։ Ինչի՞ համար են դրանք:

Յուրաքանչյուր համաձուլվածքային տարր ունի իր գործառույթը: Այսպիսով, օրինակ, քրոմը անհրաժեշտ է ջերմային կարծրացման համար, մինչդեռ նիկելը մեծացնում է ամրությունը: Մոլիբդենը և վանադիումը գործնականում վերացնում են բնավորության փխրունությունը: Լեգիրման որոշ տարրեր բարելավում են պողպատի հատկությունները, ինչպիսիք են կարմիր կարծրությունը և տաք կարծրությունը:

Պողպատ R6M5, որի բնութագրերը մենք ուսումնասիրում ենք, կարծրացած վիճակում ունի 66 HRC կարծրություն մինչև 600 °C փորձարկման ջերմաստիճանում: Սա նշանակում է, որ նույնիսկ ուժեղ տաքացման դեպքում այն չի կորցնում իր ամրության բնութագրերը, ինչը նշանակում է, որ այն չի մաշվում կամ դեֆորմացվում։

Նշանակում Р6М5

Պողպատի վերծանումը կախված է նրանից, թե ինչպես է այն պատրաստված, ինչ համաձուլվածքային տարրեր է պարունակում և որքան ածխածին է պարունակում: Կան տարբեր տեսակների նշանակումներ: Եթե, օրինակ, համաձուլվածքը չի պարունակում համաձուլվածքային տարրեր, ապա այն նշվում է «St» և դրա կողքին մի թիվ, որը ցույց է տալիս պողպատում ածխածնի միջին պարունակությունը (St20,Art45).

Ցածր համաձուլվածքի համաձուլվածքներում սկզբում գալիս է ածխածնի տոկոսը, այնուհետև քիմիական տարրերը նշանակող տառերը (10KhSND, 20KhN4FA): Եթե դրանց կողքին թվեր չկան, ինչպես օրինակում, ապա դրանցից յուրաքանչյուրի պարունակությունը չի գերազանցում 1%-ը։ Համաձուլվածքի դասի «P» տառը ցույց է տալիս, որ այն բարձր արագությամբ կտրող է (արագ):

Նրան հետևում է մի թիվ. սա վոլֆրամի տոկոսն է (P9, P18), այնուհետև տառերն ու թվերը համաձուլվող տարրեր են և դրանց տոկոսը: Սրանից հետևում է, որ R6M5 գերարագ պողպատը պարունակում է մինչև 6% վոլֆրամ և մինչև 5% մոլիբդեն։

Հալեցում

Որպես կանոն, նման համաձուլվածքի արտադրությունը դասական է և կօգտագործվի բոլոր արագընթաց պողպատների համար։ Այնուամենայնիվ, պետք է նկատի ունենալ, որ որպեսզի վոլֆրամ-մոլիբդեն համաձուլվածքն իսկապես ամուր, կարծր և մաշվածության դիմացկուն լինի, այն պետք է հալվի։

Եթե այլ դասարաններ, օրինակ՝ St45, կորցնում են իրենց ամրության հատկությունները եռացման ժամանակ, ապա արագընթացները, ընդհակառակը, բարելավվում են և դառնում ավելի ու ավելի ամուր։ Այդ իսկ պատճառով R6M5-ը կռվում է մինչև կարծրանալը։ Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում:

Գլանվածքը (օրինակ՝ R6M5 պողպատե թերթ) մոտ 22 մմ հաստությամբ տաքացվում է հատուկ վառարանում մինչև 870 ° C ջերմաստիճան, այնուհետև սառչում է մինչև 800 ° C, այնուհետև նորից տաքացնում: Նման ցիկլեր կարող են լինել մոտ 10։

Բացի այդ, հինգերորդից հետո անհրաժեշտ է աստիճանաբար նվազեցնել ջերմաստիճանը։ Օրինակ, կրկին տաքացնելով, բայց մինչև 850 °C, սառեցնել մինչև 780 °C: Եվ այսպես շարունակ մինչև այն հասնի 600 ° C:

Հալման նման բարդ գործընթացը պայմանավորված է հատիկների առկայությամբավստենիտ լեգիրված համաձուլվածքներում, որը խիստ անցանկալի է: Ջեռուցումն ու հովացումը թույլ են տալիս համաձուլվածքի տարրերը հնարավորինս շատ լուծարվել, բայց ավստենիտը չի աճի։

Եթե դուք չեք դիմանում ջերմաստիճանի ռեժիմին և կռում եք 900 ° C-ից ավելի ջերմաստիճանում, ապա համաձուլվածքում առաջանում է ավստենիտի ավելացված քանակություն, և կարծրությունը նվազում է։ Սառեցումը խորհուրդ է տրվում կատարել յուղային բաղնիքների միջոցով, ինչը կպաշտպանի վոլֆրամ-մոլիբդեն համաձուլվածքը ճաքերից և ծակոցներից:

P6M5 արտադրության մեթոդ

Իհարկե, ինչպես ցանկացած այլ համաձուլվածք, R6M5-ն էլ արտադրվում է տարբեր տեսականուներով։ Այսպիսով, որոշ արտադրամասերում արագընթաց տաք պողպատը լցվում է ձուլակտորների մեջ: Մեկ այլ արտադրության մեջ այն գլորում են տաք գլանվածքով։ Դրա համար ջեռուցվող ձուլակտորները սեղմվում են գլանման գլանափաթեթների միջեւ։ Դրա ստացված ձևը կախված կլինի հենց լիսեռների ձևից:

R6M5 պողպատի դասարանը լայնորեն օգտագործվում է բարձր ջերմաստիճաններում աշխատող մասերի համար: Այդ իսկ պատճառով, փոշու ծածկույթով պողպատը վերջերս պողպատ պատրաստելու շատ տարածված մեթոդ է դարձել:

Տաք պողպատը ձուլակտորների մեջ լցնելիս տեղի է ունենում կարբիդների շատ արագ արտազատում հալվածքից: Որոշ տարածքներում դրանք ձևավորում են կուտակման անհավասար տարածքներ, որոնք հետագայում դառնում են ճաքերի առաջացման վայր։

Փոշու արտադրության մեջ օգտագործվում է հատուկ փոշի, որը պարունակում է բոլոր անհրաժեշտ բաղադրիչները։ Այն թրծվում է հատուկ վակուումային տարայում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ։ Սա նպաստում է նրան, որ նյութը ձեռք է բերվումմիատարր։

Դիմում

R6M5 պողպատը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում: Ամենից հաճախ այն օգտագործվում է մետաղագործության մեջ շրջադարձային, ֆրեզերային և հորատող մեքենաների կտրող գործիքների արտադրության համար: Դա պայմանավորված է նրա ամրության, ջերմակայունության, կարծրության հատկանիշներով:

Նրանից, որպես կանոն, պատրաստում են փորվածքներ, ծորակներ, ձողիկներ, կտրիչներ։ R6M5 պողպատից պատրաստված մետաղահատ գործիքը գերազանց է բարձր արագությամբ կտրելու համար, ավելին, այն չի պահանջում հովացուցիչ նյութի սառեցում։ R6M5 պողպատից պատրաստված դանակը նույնպես հազվադեպ չէ:

Քանի որ վոլֆրամ-մոլիբդեն համաձուլվածքն ունի բարձր կարծրություն և բարձր ամրություն, այն հաճախ օգտագործվում է ամուր բռնակներով և գեղեցիկ նախշերով դանակներ պատրաստելու համար:

Պահանջվող քանակով համաձուլվածքային տարրերը թույլ են տալիս ստեղծել եզակի պողպատ, որը գործնականում չի ժանգոտվում և ունի լավ մանրացման կարողություն: Սա թույլ է տալիս փականագործի աշխատանքին ավելացնել կտրման արագությունը 4 անգամ:

Այն նաև օգտագործվում է ջերմակայուն գնդիկավոր առանցքակալներ արտադրելու համար, որոնք աշխատում են 500-600°C բարձր արագությամբ: R6M5 համաձուլվածքի անալոգներն են՝ R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5: Եթե վոլֆրամ-մոլիբդենի համաձուլվածքները, որպես կանոն, օգտագործվում են կոպիտ գործիքների արտադրության համար (փորվածքներ, կտրիչներ), ապա վանադիում (R14F4) հարդարման համար (ռամերներ, բրոշիկներ): Յուրաքանչյուր կտրող գործիք պետք է ունենա գծանշում, որը թույլ կտա պարզել, թե ինչ համաձուլվածքից է այն պատրաստված: