Az R6M5 acél erősen ötvözött? R6M5 acél: jellemzők, alkalmazás

A Mengyelejev periódusos rendszerének nyolcadik csoportjába tartozó, 26-os rendszámú elem (vas) ötvözetét szénnel és néhány más elemmel általában acélnak nevezik. Nagy szilárdságú és kemény, a szén miatt hiányzik a plaszticitás és a szívósság. növeli az ötvözet pozitív tulajdonságait. Az acél azonban olyan fémes anyagnak minősül, amely legalább 45% vasat tartalmaz.

Nézzünk meg egy ötvözetet, például az R6M5 acélt, és derítsük ki, milyen jellemzői vannak, és milyen területeken használják.

A mangán, mint ötvöző elem

A 19. századig a közönséges acélt színesfémek és fa feldolgozására használták. Vágási tulajdonságai ehhez bőven elegendőek voltak. Az acél alkatrészek megmunkálásakor azonban a szerszám nagyon gyorsan felmelegedett, elhasználódott, sőt deformálódott is.

Az angol kohász, R. Muschette kísérletekkel rájött, hogy az ötvözet tartósabbá tétele érdekében oxidálószert kell hozzáadni, amely felesleges oxigént bocsát ki belőle. Adjon hozzá mangánt tartalmazó tüköröntvényt az öntöttvashoz. Mivel ötvözőelemről van szó, százalékos aránya nem haladhatja meg a 0,8%-ot. Így az R6M5 acél 0,2-0,5% mangánt tartalmaz.

Volfrámvas

Már 1858-ban sok tudós és kohász dolgozott volfrámötvözetek előállításán. Biztosan tudták, hogy ez az egyik legtűzállóbb fém. Ötvözőelemként acélhoz adva olyan ötvözetet lehetett kapni, amely elhasználódás nélkül ellenáll a magas hőmérsékletnek.

Hőálló golyóscsapágyak gyártására is használják, amelyek nagy sebességgel, 500-600 °C hőmérsékleten működnek. Az R6M5 ötvözet analógjai az R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Ha a wolfram-molibdén ötvözeteket általában nagyoló szerszámok (fúrók, marók) gyártásához használják, akkor a vanádiumot (R14F4) használják a befejezéshez (dörzsárok, projekciók). Minden vágószerszámnak rendelkeznie kell egy jelöléssel, amely lehetővé teszi, hogy megtudja, milyen ötvözetből készült.

> késacélok > R6M5

R6M5 jellemzői

A P6M5 acél egy nagy sebességű szerszámacél. A munkaélek jelentős terhelése és melegítése mellett működő vágószerszámokhoz használható. A gyorsacélból készült szerszámok rendkívül stabil tulajdonságokkal rendelkeznek, és kiválóan alkalmasak konyhai, utazási vagy összecsukható kések gyártására. Az R6M5 acél gyakorlatilag felváltotta a tulajdonságaikban hasonló R18, R12 és R9 acélokat, és alkalmazásra talált színesfém ötvözetek, öntöttvasak, szén- és ötvözött acélok, valamint egyes hőálló és korrózióálló acélok feldolgozásában. ellenálló acélok.

Dekódoló acél R6M5

A "P" betű a gyorsacélokat jelöli. A szó az angol „rapid” átírásából származik, amelyet „gyorsnak” fordítanak.

A „P” betű mögötti szám az ötvözet volfrám százalékos arányát jelzi (6%)

A Mo-on kívül a gyorsacélok a következő jelöléseket tartalmazhatják jelöléseikben: „K” - kobalt, „F” - vanádium, „T” - titán, „C” - cirkónium.

Ez az acélfajta meglehetősen összetett összetételű, és nem könnyű előállítani. Nem minden késgyártó képes R6M5 acéllal dolgozni. És a késztermék ára általában meglehetősen meredek. Az R6M5 acélból készült kések azonban kivételes tulajdonságokkal rendelkeznek. Az ebből az acélból készült kés vágóéle hosszú ideig tartja az élét. A kések kiváló vágási minőséggel rendelkeznek. A nagyon nagy keménységű acélnak jó a hajlékonysága, ami nagyon tartóssá teszi a kést.

Ezt az acélt elsősorban „finka” típusú, rögzített pengéjű kések készítésére használják. Megnövelt keménysége miatt az acélt nem használják fejszék és machete készítésére.

Ezenkívül az acél hőálló. A P6M5-ből készült kés a vágóél túlmelegedésének veszélye nélkül élesíthető gépen.

Ennek az acélnak a hátrányai közé tartozik a gyenge korróziógátló tulajdonságai és az élezés nehézsége.

Kezdőnek nem ajánlom az R6M5 acélból készült kést. Az élezés általában nagyon nehéz, a jó minőségű élezéshez speciális CBN tárcsákat használnak (gyémánthoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező szuperkemény anyag). De ha hihetetlen teljesítményre és megbízhatóságra van szüksége, akkor ez egy jó választás.

Az R6M5 acélból készült kés nem játék, nagyon komoly dolog, készen áll a komoly tesztekre.

Acél keménysége Р6М5 - 62-65 RHC

Acél összetétele R6M5

Szén (C) 0,82-0,90%

Mangán (Mn) 0,20-0,50%

Króm (Cr) 3,8–4,4%

Szilícium (Si) 0,20-0,50%

Vanádium (V) 1,7-2,1%

Kobalt (Co) 0,5%

Az olyan anyagok, mint a gyorsacélok, egyedülálló tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik, hogy megnövelt szilárdságú szerszámok gyártására használják őket. A gyorsacélok közé sorolt ​​acélok jellemzői lehetővé teszik, hogy a legkülönbözőbb célokra használhatók fel szerszámok előállítására.

Gyorsacélok jellemzői

A gyorsacélok kategóriájába olyan ötvözetek tartoznak, amelyek kémiai összetételét számos ötvöző adalék egészítik ki. Az ilyen adalékoknak köszönhetően az acélok olyan tulajdonságokat kapnak, amelyek lehetővé teszik, hogy olyan vágószerszámok gyártására használják őket, amelyek hatékonyan működnek nagy sebességgel. A nagy sebességű ötvözeteket az különbözteti meg a hagyományos szénötvözetektől, hogy a belőlük készült szerszám sikeresen használható a feldolgozásra kemény anyagok nagyobb sebességnél.

A legfigyelemreméltóbb jellemzők, amelyek megkülönböztetik a különböző minőségű gyorsacélokat, a következők.

• A keménység melegben is megmarad (forró keménység). Mint ismeretes, a vágáshoz használt bármely szerszám intenzíven felmelegszik az ilyen feldolgozás során. A hevítés hatására a hagyományos szerszámacélok megeresztésnek vannak kitéve, ami végső soron a szerszám keménységének csökkenéséhez vezet. Ez nem történik meg, ha gyorsacélt használtak a gyártáshoz, amely a szerszám 6000-re melegítése mellett is képes megőrizni keménységét. Jellemzően a gyorsacélok, amelyeket gyakran gyorsacéloknak neveznek, még alacsonyabb keménységűek. a hagyományos szénacélokhoz képest, ha a forgácsolási hőmérséklet a normál határokon belül van: 2000-ig.
• Fokozott vörösségállóság. Bármely fémnek ez a paramétere azt az időtartamot jellemzi, amely alatt a belőle készült szerszám képes ellenállni a magas hőmérsékletnek anélkül, hogy elveszítené eredeti tulajdonságait. A gyorsacéloknak, mint a forgácsolószerszámok gyártásához használt anyagnak, ebben a paraméterben nincs párja.
• Ellenállás a pusztítással szemben. Vágószerszám, amellett, hogy ellenáll az ütéseknek emelkedett hőmérsékletek, másnak és javítani kell mechanikai jellemzők, amit a gyorsacél minőségei teljes mértékben bizonyítanak. Az ilyen acélból készült, nagy szilárdságú szerszámok sikeresen működnek nagy fogásmélységben (fúrók) és nagy előtolási sebességeknél (marók, fúrók stb.).

Acélminőségek jelölésének dekódolása

Kezdetben a gyorsacélt, mint a vágószerszámok gyártásához használt anyagot brit szakemberek találták fel. Figyelembe véve azt a tényt, hogy az ilyen acélból készült szerszám nagy sebességű fémfeldolgozásra használható, ezt az anyagot „rapidsteelnek” nevezték el (a „rapid” szó itt csak annyit jelent nagy sebesség). Ezeknek az acéloknak ez a tulajdonsága és az általa egykor kitalált angol név volt az oka annak, hogy minden minőségi osztály megnevezését ebből az anyagból kezdje az "R" betűvel.

A nagysebességű vágás kategóriájába tartozó szabályokat a vonatkozó GOST szigorúan szabályozza, ami nagyban leegyszerűsíti a megfejtés folyamatát.

Az acél megjelölésében a P betű utáni első szám egy ilyen elem, például volfrám százalékos tartalmát jelzi, amely nagymértékben meghatározza ennek az anyagnak az alapvető tulajdonságait. A gyorsacél a volfrámon kívül vanádiumot, molibdént és kobaltot tartalmaz, amelyeket a jelölésekben F, M és K betűk jelölnek megfelelő elem az acél kémiai összetételében.

Az acél egyes elemeinek tartalmától, valamint mennyiségüktől függően minden ilyen ötvözet három fő kategóriába sorolható. A jelölések megfejtésével meglehetősen könnyű meghatározni, hogy az acél melyik kategóriába tartozik.

Tehát a nagysebességű acélminőségeket általában a következő kategóriákra osztják:

• legfeljebb 10% kobaltot és legfeljebb 22% volfrámot tartalmazó ötvözetek; Ezen acélok közé tartoznak az R6M5F2K8, R10M4F3K10 stb. osztályú ötvözetek;
• legfeljebb 5% kobaltot és legfeljebb 18% volfrámot tartalmazó acél; az ilyen acélok R9K5, R18F2K5, R10F5K5 stb. osztályú ötvözetek;
• ötvözetek, amelyek legfeljebb 16% kobaltot és volfrámot tartalmaznak; Ezek az ötvözetek közé tartozik az R9, R18, R12, R6M5 stb. acél.

Amint fentebb említettük, a gyorsacélok közé sorolt ​​acélok jellemzőit főként az ilyen elemek, például a volfrám tartalma határozza meg. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ha egy nagy sebességű ötvözet túl sok volfrámot, kobaltot és vanádiumot tartalmaz, akkor az ilyen acélban a keményfém heterogenitása miatt a belőle készült szerszám vágóéle a behatás hatására szétrepedhet. mechanikai terhelésektől. A molibdéntartalmú acélból készült szerszámoknak nincsenek ilyen hátrányai. Az ilyen szerszámok vágóéle nemcsak nem forgácsol, hanem az is megkülönbözteti, hogy teljes hosszában ugyanazok a keménységmutatók.

Acélminőség olyan szerszámok gyártásához, amelyekre fokozott követelmények vonatkoznak technológiai jellemzők, a P18. Finomszemcsés belső szerkezetével ez az acél kiváló kopásállóságot mutat. Az ilyen minőségű acél használatának másik előnye, hogy a belőle készült termékek keményítésekor nem melegednek túl, ami nem mondható el más márkájú nagy sebességű ötvözetekről. Elég okkal magas költség Az ilyen minőségű acélból készült szerszámok gyakran helyettesítik az olcsóbb P9 ötvözetet.

A P9 acélminőség meglehetősen alacsony költsége, valamint változatossága - P9K5, amely jellemzőiben nagymértékben hasonlít a P18 nagy sebességű ötvözethez, ennek az anyagnak számos hátránya magyarázza. Ezek közül a legjelentősebb, hogy az ilyen fém izzított állapotban könnyen érzékeny a képlékeny alakváltozásra. Eközben a P18 minőségű acél sem mentes a hátrányaitól. Így a nagy pontosságú szerszámok nem ebből az acélból készülnek, ami azzal magyarázható, hogy az ebből készült termékeket nehéz csiszolni. A szilárdság és a hajlékonyság jó mutatóit, beleértve a fűtött állapotot is, a P12 acélból készült szerszámok mutatják, amely jellemzőiben szintén hasonló a P18 acélhoz.

Gyártási és feldolgozási módszerek

A nagy sebességű ötvözetekből készült szerszámok gyártásához két fő technológiát használnak:

• a klasszikus módszer, amely magában foglalja az olvadt fém öntését bugákba, amelyeket ezután kovácsolnak;
• porkohászati ​​módszer, amelyben az olvadt fémet nitrogénárammal porlasztják.

A klasszikus technológia, amely magában foglalja a termék kovácsolását egy olyan nagy sebességű ötvözetből, amelyet korábban speciális formába öntöttek, lehetővé teszi, hogy egy ilyen terméket magasabb minőségi jellemzőkkel ruházzanak fel.

Ez a technológia segít elkerülni a késztermékben a keményfém szegregáció kialakulását, és lehetővé teszi az előzetes izzítást és további keményítést is. Kívül, ezt a technológiát A gyártás során elkerülhető az olyan jelenség, mint a „naftalintörés”, ami a törékenység jelentős növekedéséhez vezet késztermék, nagy sebességű ötvözetből készült.

Keményedés kész eszközök nagy sebességű ötvözetből készült, olyan hőmérsékleten végzik, amely elősegíti az ötvöző adalékok jobb oldódását, ugyanakkor nem vezet szemcsenövekedéshez belső szerkezet. Edzés után a nagy sebességű ötvözetek szerkezetében akár 30% ausztenit is található, ami nem a legjobb hatással van az anyag hővezető képességére és keménységére. Az ötvözetszerkezetben lévő ausztenit mennyiségének minimálisra csökkentése érdekében két technológiát alkalmaznak:

• hajtson végre több ciklust a termék melegítésére, bizonyos hőmérsékleten tartva és hűtve: többszörös temperálás;
• Temperálás előtt a terméket meglehetősen alacsony hőmérsékletre hűtik: -800 °C-ra.

A termék jellemzőinek javítása

Annak érdekében, hogy a nagy sebességű ötvözetekből készült szerszámok keménysége, kopásállósága és korrózióállósága nagy legyen, felületüket feldolgozásnak kell alávetni, melynek módszerei a következők.

A hőálló, nagy keménységű acélok, amelyeket gyors- vagy gyorsvágó acéloknak neveznek, a erősen ötvözött acélok csoportja szerszámacélok, amely összetételéből adódóan és különleges rezsimek A másodlagos keménység hőkezelései nagyon magas kopásállósággal és vörösséggel rendelkeznek (550 – 600°C-ig). A hőállóságot (600-700˚C) a nagy keménységgel (HRC 63-70) és a képlékeny deformációval szembeni fokozott ellenállást egyesítik. Az alkalmazás eredményeként gyorsacélok Lehetővé vált a forgácsolási sebesség 2-4-szeres növelése (az újabb, intermetallikus edzettségű acéloknál pedig akár 5-6-szoros) és a szerszám élettartamának 10-40-szeres vagy többszeres növelése a nem anyagból készült szerszámokhoz képest. hőálló acélok. Ezek az előnyök vágáskor jelentkeznek: megnövelt sebességnél, pl. amikor a vágóél felmelegszik, vagy kisebb sebességgel, de azzal magas nyomású. A tulajdonságaik és felhasználási területeik megértéséhez fontos, hogy a keménységüket HRC-vel csökkentsük 2-4 a kapott maximumhoz képest viszkozitás, szilárdság és kopásállóság romlásával járhat együtt. Gyorsacél nagy keménységű körülmények között és nagy dinamikus terhelések nélküli munkavégzéshez szükséges.

A nagy sebességű maró hőállóságát speciális ötvözéssel és nagyon erős edzéssel hozzuk létre magas hőmérsékletek: 1200-1300˚С. A fő ötvözőelemek a volfrám vagy volfrám molibdénnel együtt.Számos gyorsacélt célszerű megkülönböztetni fő tulajdonságuk szerint: közepes, fokozott és nagy hőállóság. A közepes és nagy hőállóságú acélok viszonylag magas széntartalmúak (≥0,6-0,7%) és ugyanolyan keménységűek; a másodlagos keménységet az edzés során felszabaduló karbidok hozzák létre.

A közepes hőállóságú gyorsacél HRC 60 keménységét megtartja 615-620˚C-ra való melegítés után (4 óra). Alkalmasak akár HB 250-280 keménységű acélok és öntöttvasak vágására, pl. a legtöbb szerkezeti anyag, és a legszélesebb körben használják (a gyorsacélok teljes termelésének 78-80%-a). Ennek a csoportnak a tipikus képviselői a P18 acélok és a racionálisabban ötvözöttek: volfrám (P12 acél) és volfrám-molibdén (P6M5 acél).

A megnövelt hőállóságú acélok vagy magas széntartalmúak (nitrogén), vagy ráadásul kobalttal ötvözve vannak. 630-650˚C-ra melegítés után HRC 60 keménységet tartanak fenn. Helyes használat mellett ezeknek az acéloknak a szerszámélettartam 1,5-4-szerese a közepes hőállóságú acélokénak.

A nagy hőállóságú acélok megtartják a HRC 60 keménységét 700-730 ˚C-ra melegítés után. Erősítésük jellege alapvetően eltérő - az intermetallikus vegyületek felszabadulása miatt. Ezek az acélok, ha helyesen használják, például sok nehezen vágható anyag vágására, 10-15-szörösére vagy még többre növelik a tartósságot.

1. Gyorsacélok kémiai összetétele (GOST 19265-73)

Acél minőség
Megjegyzések: 1. Mn-, Si- és Ni-tartalom nem haladja meg a 0,4%-ot; S és P legfeljebb 0,03% (R9F5, R14F4 és R10K5F5 acéloknál 0,035% P megengedett). 2. A molibdéntartalom legfeljebb 1% megengedett az R18 acélban és legfeljebb 0,6% az R9 acélban (R18M és R9M minőség). Ha az R18M és R9M acélok Mo-tartalma 0,3% fölé emelkedik, a W-tartalom csökkenthető (1% Mo 2% W helyett).

Összetételük szerint a gyorsacélt volfrámra (R9, R12, R18, R18F2), nagy vanádiumra (R9F5, R14F4), kobaltra (R9K5, R9K10), kobalt-vanádiumra (R10K5F5, R18K5F2) osztják. Az R7T gyengén ötvözött gyorsacélokat, volfrám-molibdén acélokat (R6M3 és R6M5F, kobalt-vanádium acélokat R6M3K5F2, R9M4K5F2 és R18K8F2M stb.) is használják.

2. Gyorsacélok kémiai összetétele (nem kötött)

Acél minőség
R18K8F2M (EP 379)

Gyártott gyorsacélok választéka:

melegen hengerelt és kovácsolt rudak - kerek és négyzet alakú, szalag;

kerek rudak jobb felületkezeléssel és megnövelt méretpontossággal;

hidegen hengerelt szalag.

3. A gyorsacélok alapvető tulajdonságai az eredeti szállítási állapotban

Acél minőség			Ar1	Hőmérséklet °C-ban			A keményfém fázis tömeg%-a
Jegyzet. Az izzítás utáni hűtés a kemencével együtt, legfeljebb 30°/

A gyorsacélok célja

Acél minőség	A szerszám jellemzői és működési feltételei	Cél
	Nagy kopásállóságú szerszám, amely megőrzi vágási tulajdonságait 600°C-ig történő működés közben	Vágók, fúrók, marók, marók, dörzsárak, süllyesztők, csapok, vágólapok
	Akkor működik, ha a vágóél 600°C-ra van felmelegítve, és nem igényel jelentős csiszolást vagy élezést. Lehetőség van a forró plasztikus deformáció és az indukciós edzés módszereinek alkalmazására.	Vágók, fúrók, marók, fűrészek, famegmunkáló szerszámok, fémfűrészek
	Ha a vágóél 600°C-ra van felmelegítve működik, jelentős mennyiségű köszörülés lehetséges. Forró képlékeny deformáció alkalmazható	Vágók, fúrók, marók, marók, dörzsárok, csapok, vágólapok, matricák
	580-600°C-ra melegítve működik, nagy betáplálásokkal, fokozott mechanikai és lökésterhelés mellett. Lehetőség van meleg képlékeny deformációs módszerek alkalmazására	Vágók, főzőlapok, fúrók, reszelők, gépi csapok
	Kissé megnövelt termelékenységgel és kopásállósággal rendelkező szerszám a P9 és P18 acélokhoz képest közepesen kemény anyagok, rozsdamentes és hőálló ötvözetek megmunkálásakor
	Megnövelt kopásállóságú szerszám, kis előtolással végzett utómunkálatoknál fokozott keménységű acélok, hőálló ötvözetek, műanyagok, rostok, keménygumi megmunkálásakor. Nagyon nehéz csiszolni	Áttörések, fejlemények
	Fokozott kopásállóságú szerszámok nagy szilárdságú anyagok és hőálló ötvözetek és kemény zárványokkal rendelkező műanyagok feldolgozásához. Nagyon nehéz csiszolni	Vágók, marók, főzőlapok, fűrészszegmensek
	A P18 acélhoz képest megnövelt termelékenységgel, vörös ellenállással és forró keménységgel rendelkező szerszám hőálló, titánötvözetek és más nehezen vágható anyagok feldolgozásához. Az acél hajlamos a dekarbonizációra	Vágók, marók, főzőlapok, lapkás kések, speciális fúrók
	Szerszámmal megnövekedett termelékenység, piros ellenállás és kopásállóság nehezen vágható anyagok, hőálló és titánötvözetek feldolgozásához. Az acélokat nehéz csiszolni, és hajlamosak a dekarbonizációra	Vágók, főzőlapok, szerelővágó kések, fúrók
	Megnövelt kopásállóságú és szilárdságú szerszámok titán és hőálló ötvözetek, rozsdamentes és nagy szilárdságú acélok megmunkálásához	Vágók, fúrók, dörzsárak, csapok, fogaskerekes vágószerszámok

Gyártásra használt fémvágó szerszámok, nagy sebességű vágáshoz tervezték. A gyorsacélok volfrámmal, molibdénnel, vanádiummal és kobalttal való ötvözése biztosítja az acél keménységét és hőállóságát.

Gyorsacélok jelölése:

A „P” betű utáni szám az átlagos volfrámtartalmat jelöli (a teljes tömeg százalékában a B betűt kihagyjuk). Ezután az M, F és K betűk után a molibdén, vanádium és kobalt százalékos arányát kell feltüntetni.