Steel R6M5: الخصائص والتطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

سبيكة عنصر من المجموعة الثامنة من النظام الدوري لمندليف برقم ذري 26 (حديد) مع الكربون وبعض العناصر الأخرى تسمى الفولاذ بشكل شائع. لديها قوة وصلابة عالية ، خالية من اللدونة واللزوجة بسبب الكربون. تزيد عناصر السبائك من الخصائص الإيجابية للسبيكة. ومع ذلك ، يعتبر الفولاذ مادة معدنية تحتوي على ما لا يقل عن 45٪ حديد.

دعونا نفكر في سبيكة مثل فولاذ R6M5 ونكتشف خصائصها وفي أي مناطق يتم استخدامها.

المنغنيز كعنصر صناعة السبائك

حتى القرن التاسع عشر ، كان الفولاذ العادي يستخدم لمعالجة المعادن غير الحديدية والخشب. كانت خصائص القطع الخاصة به كافية لهذا الغرض. ومع ذلك ، عند محاولة معالجة الأجزاء الفولاذية ، تسخن الأداة بسرعة كبيرة ، وتتآكل وتتشوه.

اكتشف عالم المعادن الإنجليزي R. Muschette ذلك من خلال التجاربمن أجل جعل السبيكة أقوى ، من الضروري إضافة عامل مؤكسد إليها ، والذي سيطلق الأكسجين الزائد منه. بدأوا في إضافة الحديد الزهر المرآة ، والذي يحتوي على المنغنيز ، لصب الفولاذ. نظرًا لأنه عنصر صناعة السبائك ، يجب ألا تزيد نسبته عن 0.8٪. لذلك ، يحتوي فولاذ R6M5 من 0.2٪ إلى 0.5٪ منجنيز.

التنغستن الحديد

بالفعل في عام 1858 ، عمل العديد من العلماء وعلماء المعادن على الحصول على سبائك التنجستن. كانوا يعرفون على وجه اليقين أنه أحد أكثر المعادن مقاومة للحرارة. إضافته إلى الفولاذ كعنصر في صناعة السبائك جعلت من الممكن الحصول على سبيكة يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية ولا تزال غير قابلة للتآكل.

الصلب R6M5 يحتوي على 5.5-6.5٪ تنجستن. غالبًا ما تبدأ السبائك بمحتواها بالحرف "P" وتسمى عالية السرعة. في عام 1858 حصل Muschette على أول فولاذ يحتوي على 9٪ تنجستن و 2.5٪ منجنيز و 1.85 كربون. في وقت لاحق ، بإضافة 0.3٪ C أخرى ، 0.4٪ Cr إليه وإزالة 1.62٪ Mn ، 3.56٪ W ، حصل عالم المعادن على سبيكة تسمى samokal (P6M5). وفقًا لخصائصه ، فهو يشبه أيضًا فولاذ P18.

نقص التنغستن

بالطبع ، في ستينيات القرن التاسع عشر ، عندما كانت العديد من العناصر بكثرة ، كان الفولاذ مع إضافة التنجستن هو الأقوى. بمرور الوقت يقل هذا العنصر في الطبيعة ويزداد سعره.

من وجهة نظر اقتصادية ، فإن إضافة كمية كبيرة من W إلى الفولاذ أصبح غير عملي. لهذا السبب ، فإن فولاذ R6M5 أكثر شيوعًا من R18.بالنظر إلى تركيبتها الكيميائية ، يمكنك أن ترى أن محتوى التنجستن في P18 هو 17-18.5٪ ، بينما يصل إلى 6.5٪ كحد أقصى في سبيكة التنغستن الموليبدينوم. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد ما يصل إلى 0.25٪ من النحاس وما يصل إلى 5.3٪ من الموليبدينوم في المتصل الذاتي.

عناصر صناعة السبائك الأخرى

بالإضافة إلى الكربون والمنغنيز والتنغستن والموليبدينوم أعلاه ، يحتوي الفولاذ R6M5 أيضًا على الكوبالت (حتى 0.5٪) والكروم (4.4٪) والنحاس (0.25٪) والفاناديوم (2.1٪) والفوسفور (0.03٪) ، كبريت (0.025٪) ، نيكل (0.6٪) سيليكون (0.5٪). لماذا هم؟

لكل عنصر صناعة السبائك وظيفته الخاصة. لذلك ، على سبيل المثال ، يعتبر الكروم ضروريًا للتصلب الحراري ، بينما يزيد النيكل من الصلابة. يقضي الموليبدينوم والفاناديوم فعليًا على هشاشة المزاج. تعمل بعض عناصر صناعة السبائك على تحسين خصائص الفولاذ مثل الصلابة الحمراء والصلابة الساخنة.

الصلب R6M5 ، خصائصه التي ندرسها ، في الحالة المتصلبة لديه صلابة 66 HRC عند درجة حرارة اختبار تصل إلى 600 درجة مئوية. هذا يعني أنه حتى مع التسخين القوي ، فإنه لا يفقد خصائص قوته ، مما يعني أنه لا يتآكل أو يتشوه.

التعيين Р6М5

يعتمد فك رموز الفولاذ على كيفية صنعه ، وعناصر السبائك التي يتضمنها وكمية الكربون التي يحتوي عليها. هناك تسميات لأنواع مختلفة. إذا كانت السبيكة ، على سبيل المثال ، لا تحتوي على عناصر صناعة السبائك ، فسيتم تعيينها "St" وبجانبها رقم يوضح متوسط محتوى الكربون في الفولاذ (St20 ،المادة 45).

في السبائك منخفضة السبائك ، تأتي أولاً نسبة الكربون ، ثم الحروف التي تشير إلى العناصر الكيميائية (10KhSND ، 20KhN4FA). إذا لم تكن هناك أرقام بجانبهم ، كما في المثال ، فإن محتوى كل منهم لا يتجاوز 1٪. الحرف "P" في درجة السبيكة يشير إلى أنه قطع عالي السرعة (سريع).

يتبعه رقم - هذه هي النسبة المئوية للتنغستن (P9 ، P18) ، ثم الحروف والأرقام هي عناصر صناعة السبائك ونسبتها المئوية. ويترتب على ذلك أن الفولاذ عالي السرعة R6M5 يحتوي على ما يصل إلى 6٪ من التنجستن وما يصل إلى 5٪ من الموليبدينوم.

التلدين

كقاعدة عامة ، يكون إنتاج مثل هذه السبيكة كلاسيكيًا وسيتم استخدامه لجميع أنواع الفولاذ عالي السرعة. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن الأذهان أنه لكي تكون سبيكة التنغستن الموليبدينوم قوية وصلبة ومقاومة للتآكل ، يجب أن يتم تلدينها.

إذا كانت الدرجات الأخرى ، على سبيل المثال ، St45 ، تفقد خصائص قوتها أثناء التلدين ، ثم عالية السرعة ، على العكس من ذلك ، تتحسن وتصبح أقوى وأصعب. هذا هو السبب في صلب R6M5 قبل التصلب. كيف يحدث ذلك؟

يتم تسخين المنتجات المدرفلة (على سبيل المثال ، ألواح الصلب R6M5) التي يبلغ سمكها حوالي 22 مم في فرن خاص إلى درجة حرارة 870 درجة مئوية ، ثم تبريدها إلى 800 درجة مئوية ، ثم تسخينها مرة أخرى. يمكن أن يكون هناك حوالي 10 من هذه الدورات.

بالإضافة إلى ذلك ، بعد الخامس ، من الضروري تقليل درجة الحرارة تدريجياً. على سبيل المثال ، التسخين مرة أخرى ولكن حتى 850 درجة مئوية ، والتبريد حتى 780 درجة مئوية. وهكذا حتى تصل إلى 600 درجة مئوية.

هذه عملية التلدين المعقدة ناتجة عن وجود الحبوبالأوستينيت في سبائك السبائك ، وهو أمر غير مرغوب فيه للغاية. يسمح التسخين والتبريد لعناصر السبائك بالذوبان قدر الإمكان ، لكن الأوستينيت لن ينمو.

إذا كنت لا تتحمل نظام درجة الحرارة وتصلب عند درجة حرارة تزيد عن 900 درجة مئوية ، يتم تكوين كمية متزايدة من الأوستينيت في السبيكة وتقل الصلابة. يوصى بالتبريد باستخدام حمامات الزيت ، فهذا سيحمي سبيكة التنغستن والموليبدينوم من الشقوق والثقوب.

طريقة التصنيع P6M5

بالطبع ، مثل أي سبيكة أخرى ، يتم تصنيع R6M5 بتشكيلات مختلفة. لذلك ، في بعض ورش العمل ، يتم سكب الفولاذ الساخن عالي السرعة في سبائك. في إنتاج آخر ، يتم دحرجتها بالدرفلة على الساخن. للقيام بذلك ، يتم ضغط السبائك الساخنة بين لفات مطحنة الدرفلة. سيعتمد شكلها الناتج على شكل الأعمدة نفسها.

R6M5 درجة الصلب تستخدم على نطاق واسع للأجزاء التي تعمل في درجات حرارة عالية. لهذا السبب ، أصبح الفولاذ المطلي بالبودرة طريقة شائعة جدًا في صناعة الفولاذ مؤخرًا.

عند صب الفولاذ الساخن في السبائك ، يحدث إطلاق سريع جدًا للكربيدات من المصهور. في بعض المناطق ، تشكل مناطق تراكم غير متساوية ، والتي أصبحت فيما بعد موقعًا لبدء الشقوق.

في صناعة البودرة يتم استخدام بودرة خاصة تحتوي على كافة المكونات الضرورية. يتم تلبيدها في حاوية فراغ خاصة عند درجة حرارة عالية وضغط. هذا يساهم في حقيقة أن المواد يتم الحصول عليهامتجانس

التطبيق

الصلب R6M5 يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. غالبًا ما يتم استخدامه لتصنيع أدوات القطع لآلات الخراطة والطحن والحفر في علم المعادن. ويرجع ذلك إلى خصائصها في القوة والمقاومة للحرارة والصلابة.

كقاعدة عامة ، يتم إجراء التدريبات ، والصنابير ، والقوالب ، والقواطع منها. أداة القطع المعدنية المصنوعة من فولاذ R6M5 ممتازة للقطع بسرعات عالية ، علاوة على ذلك ، فهي لا تتطلب تبريد المبرد. السكين المصنوع من فولاذ R6M5 ليس نادرًا أيضًا.

نظرًا لأن سبائك التنغستن والموليبدينوم تتمتع بصلابة عالية وصلابة عالية ، غالبًا ما تستخدم في صناعة السكاكين بمقابض قوية وأنماط جميلة.

يسمح لسبائك العناصر بالكمية المطلوبة بإنشاء فولاذ فريد لا يصدأ عمليًا وله قابلية طحن جيدة. هذا يسمح لعمل الأقفال بزيادة سرعة القطع بمقدار 4 مرات.

يتم استخدامه أيضًا لإنتاج محامل كروية مقاومة للحرارة تعمل بسرعة عالية عند 500-600 درجة مئوية. نظائرها من سبيكة R6M5 هي R12 ، R10K5F5 ، R14F4 ، R9K10 ، R6M3 ، R9F5 ، R9K5 ، R18F2 ، 6M5K5. إذا تم استخدام سبائك التنغستن - الموليبدينوم ، كقاعدة عامة ، لتصنيع أدوات التخشين (المثاقب ، القواطع) ، ثم الفاناديوم (R14F4) للتشطيب (موسعات الثقوب ، الدبابيس). يجب أن تحتوي كل أداة قطع على علامة تسمح لك بمعرفة السبيكة المصنوعة منها.