Lega di un elemento dell'ottavo gruppo di periodiciIl sistema di Mendeleev con numero atomico 26 (ferro) con carbonio e alcuni altri elementi è solitamente chiamato acciaio. Ha un'elevata resistenza e durezza, privo di plasticità e tenacità dovuta al carbonio. Gli elementi leganti aumentano le caratteristiche positive della lega. Tuttavia, l'acciaio è considerato un materiale metallico che contiene almeno il 45% di ferro.
Considera una lega come l'acciaio R6M5 e scopri quali caratteristiche ha e in quali settori viene utilizzata.
Manganese come elemento di lega
Fino al XIX secolo per la lavorazione di metalli non ferrosi el'acciaio ordinario è stato utilizzato per il legno. Le sue caratteristiche di taglio erano abbastanza per questo. Tuttavia, quando si cerca di lavorare parti in acciaio, lo strumento si è surriscaldato molto rapidamente, usurato e persino deformato.
Il metallurgista inglese R.Muchette, attraverso esperimenti, ha scoperto che per rendere la lega più durevole, è necessario aggiungervi un agente ossidante, che rilascerà ossigeno in eccesso da essa. La ghisa a specchio, che conteneva manganese, è stata aggiunta all'acciaio fuso. Trattandosi di un elemento di lega, la sua percentuale non deve superare lo 0,8%. Quindi, l'acciaio R6M5 contiene dallo 0,2% allo 0,5% di manganese.
Ferro al tungsteno
Già nel 1858, la produzione di leghe conmolti scienziati e metallurgisti hanno lavorato con il tungsteno. Sapevano per certo che questo è uno dei metalli più refrattari. L'aggiunta all'acciaio come elemento di lega ha permesso di ottenere una lega in grado di resistere alle alte temperature senza usurarsi.
L'acciaio R6M5 contiene il 5,5-6,5% di tungsteno.Le leghe con il suo contenuto iniziano molto spesso con la lettera "P" e sono chiamate leghe ad alta velocità. Nel 1858, Muchette ha prodotto il primo acciaio contenente il 9% di tungsteno, il 2,5% di manganese e 1,85 di carbonio. Successivamente, aggiungendo un altro 0,3% di C, 0,4% di Cr e rimuovendo 1,62% di Mn, 3,56% di W, il metallurgista ha ottenuto una lega chiamata samokal (P6M5). In termini di caratteristiche, è anche simile all'acciaio P18.
Carenza di tungsteno
Naturalmente, negli anni '60 dell'Ottocento, quando molti elementierano in abbondanza, l'acciaio con l'aggiunta di tungsteno era considerato il più resistente. Nel tempo, questo elemento in natura diventa sempre meno e il prezzo aumenta.
Da un punto di vista economico, aggiungi moltola quantità di W nell'acciaio è diventata impraticabile. Per questo motivo, l'acciaio R6M5 è molto più popolare dell'R18. Osservando la loro composizione chimica, si può vedere che il contenuto di tungsteno in P18 è del 17-18,5%, mentre nella lega di tungsteno-molibdeno è fino al 6,5% massimo. Inoltre, il samokal contiene fino allo 0,25% di rame e fino al 5,3% di molibdeno.
Altri elementi di lega
Oltre al già citato carbonio, manganese,tungsteno e molibdeno, l'acciaio R6M5 contiene anche cobalto (fino allo 0,5%), cromo (4,4%), rame (0,25%), vanadio (2,1%), fosforo (0,03%)), zolfo (0,025%), nichel (0,6 %) silicio (0,5%). A cosa servono?
Ogni elemento di lega ha una sua funzione.Quindi, ad esempio, il cromo è necessario per l'indurimento termico e il nichel aumenta la tenacità. Il molibdeno e il vanadio eliminano virtualmente la fragilità dopo il rinvenimento. Alcuni degli elementi di lega migliorano le proprietà dell'acciaio come arrossamento e durezza a caldo.
Acciaio R6M5, di cui stiamo studiando le caratteristiche, inlo stato indurito ha una durezza di 66 HRC a una temperatura di prova fino a 600 ° C. Ciò significa che anche con un forte riscaldamento, non perde le sue caratteristiche di resistenza, il che significa che non si consuma o si deforma.
Designazione P6M5
La decodifica dell'acciaio dipende da com'èviene prodotto quali elementi di lega contiene e quanto carbonio contiene. Tipi diversi hanno le loro designazioni. Se, ad esempio, la lega non contiene elementi di lega, viene designata "St" e accanto un numero, che mostra il contenuto medio di carbonio nell'acciaio (St20, St45).
Nelle leghe a bassa lega, prima vala percentuale di carbonio, e poi le lettere che denotano elementi chimici (10ХСНД, 20ХН4FA). Se non ci sono numeri accanto a loro, come nell'esempio, significa che il contenuto di ciascuno di essi non supera l'1%. La lettera "P" nel grado della lega indica che è ad alta velocità (rapida).
È seguito da un numero: questa è una percentualeil contenuto di tungsteno (P9, P18) e, inoltre, lettere e numeri sono elementi di lega e la loro percentuale. Ne consegue che l'acciaio rapido R6M5 contiene fino al 6% di tungsteno e fino al 5% di molibdeno.
Ricottura
Di regola, la produzione di una tale legaclassico e può essere utilizzato per tutti gli acciai rapidi. Tuttavia, va tenuto presente che affinché la lega di tungsteno-molibdeno sia veramente forte, dura e resistente all'usura, deve essere ricotta.
Se altri marchi, ad esempio St45, perdono il lorole proprietà di resistenza durante la ricottura, quindi l'alta velocità, al contrario, vengono migliorate e diventano più forti e più dure. Questo è il motivo per cui P6M5 viene ricotto prima della tempra. Come avviene questo?
I prodotti laminati (ad esempio, lamiera "acciaio R6M5") con uno spessore di circa 22 mm in un forno speciale vengono riscaldati a una temperatura di 870 ° C, quindi raffreddati a 800 ° C e quindi riscaldati di nuovo. Possono esserci circa 10 cicli di questo tipo.
Inoltre, dopo il quinto, è necessario ridurre gradualmente la temperatura. Ad esempio, riscaldare di nuovo a 850 ° C e raffreddare a 780 ° C. E così via fino a raggiungere i 600 ° C.
Un processo di ricottura così complesso è spiegato dalla presenzagrani di austenite in leghe legate, che è estremamente indesiderabile. Il riscaldamento e il raffreddamento consentono agli elementi di lega di dissolversi il più possibile, ma l'austenite non crescerà.
Se non resisti al regime di temperatura ericottura a una temperatura di oltre 900 ° C, quindi una maggiore quantità di austenite si forma nella lega e la durezza diminuirà. Si consiglia di effettuare il raffreddamento utilizzando bagni d'olio, questo proteggerà la lega di tungsteno-molibdeno da crepe e crepe.
Metodo di produzione Р6М5
Ovviamente, come qualsiasi altra lega, P6M5prodotto in vari assortimenti. Quindi, in alcuni negozi, l'acciaio caldo ad alta velocità viene versato in lingotti. In un altro impianto di produzione, viene laminato a caldo. Per questo, i lingotti riscaldati vengono compressi tra gli alberi del laminatoio. La sua forma risultante dipenderà dalla forma degli alberi stessi.
Il grado di acciaio P6M5 è ampiamente utilizzato per parti che operano ad alte temperature. Per questo motivo, negli ultimi anni, un metodo molto diffuso per produrre acciaio è la polvere.
Quando si versa acciaio caldo in lingotti,rilascio molto rapido di carburi dalla fusione. In alcune zone, formano aree irregolari di accumulo, che sono poi il luogo di inizio delle crepe.
Usi di produzione di polverepolvere speciale, che contiene tutti i componenti necessari. Viene sinterizzato in uno speciale contenitore sottovuoto ad alta temperatura e pressione. Questo aiuta a garantire che il materiale sia omogeneo.
applicazione
L'acciaio R6M5 è ampiamente utilizzato in variindustrie. Molto spesso viene utilizzato per la produzione di utensili da taglio per macchine di tornitura, fresatura e perforazione nella metallurgia. Ciò è dovuto alle sue caratteristiche di forza, resistenza al calore, durezza.
Di regola, i trapani sono fatti da esso,maschi, matrici, taglierine. Gli utensili per il taglio dei metalli in acciaio P6M5 sono eccellenti per il taglio ad alte velocità, inoltre non richiedono raffreddamento con refrigerante. Anche un coltello in acciaio R6M5 non è raro.
Poiché la lega di tungsteno-molibdeno ha un'elevata durezza e un'elevata tenacità, viene spesso utilizzata per realizzare coltelli con manici resistenti e bellissimi motivi.
Elementi in lega nella quantità richiestaha permesso di creare un acciaio unico che praticamente non arrugginisce e ha una buona levigabilità. Ciò consente di aumentare la velocità di taglio di 4 volte durante i lavori idraulici.
Viene anche usato per produrrecuscinetti a sfere resistenti al calore operanti ad alta velocità a temperature di 500-600 ° C. Gli analoghi della lega R6M5 sono R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Se le leghe di tungsteno-molibdeno, di regola, vengono utilizzate per la produzione di strumenti per la sgrossatura (trapani, frese), quindi vanadio (R14F4) per la finitura (alesatori, brocce). Ogni utensile da taglio deve avere una marcatura che permetta di scoprire da quale lega è realizzato.
