Liga de um elemento do oitavo grupo de periódicosO sistema de Mendeleev com número atômico 26 (ferro) com carbono e alguns outros elementos é normalmente chamado de aço. Possui alta resistência e dureza, desprovida de plasticidade e tenacidade devido ao carbono. Os elementos de liga aumentam as características positivas da liga. No entanto, o aço é considerado um material metálico que contém pelo menos 45% de ferro.
Considere uma liga como o aço R6M5 e descubra quais são suas características e em que áreas é usada.
Manganês como elemento de liga
Até o século 19 para o processamento de metais não ferrosos eaço comum foi usado para madeira. Suas características de corte eram suficientes para isso. No entanto, ao tentar processar peças de aço, a ferramenta aqueceu muito rapidamente, desgastou-se e até deformou-se.
Metalúrgico inglês R.Muchette, por meio de experimentos, descobriu que para tornar a liga mais durável, é necessário adicionar um agente oxidante, que vai liberar o excesso de oxigênio. Ferro fundido espelho, que continha manganês, foi adicionado ao aço fundido. Por se tratar de um elemento de liga, seu percentual não deve ultrapassar 0,8%. Portanto, o aço R6M5 contém de 0,2% a 0,5% de manganês.
Ferro de tungstênio
Já em 1858, ao longo da produção de ligas commuitos cientistas e metalúrgicos trabalharam com tungstênio. Eles sabiam com certeza que este é um dos metais mais refratários. Adicioná-lo ao aço como elemento de liga possibilitou a obtenção de uma liga capaz de resistir a altas temperaturas sem se desgastar.
O aço R6M5 contém 5,5-6,5% de tungstênio.As ligas com seu conteúdo geralmente começam com a letra "P" e são chamadas de ligas de alta velocidade. Em 1858, Muchette produziu o primeiro aço contendo 9% de tungstênio, 2,5% de manganês e 1,85 de carbono. Posteriormente, adicionando outro 0,3% C, 0,4% Cr e removendo 1,62% Mn, 3,56% W, o metalúrgico obteve uma liga chamada samokal (P6M5). Em termos de características, também se assemelha ao aço P18.
Deficiência de tungstênio
Claro, na década de 1860, quando muitos elementosestavam em abundância, o aço com adição de tungstênio era considerado o mais durável. Com o tempo, esse elemento na natureza se torna cada vez menor e seu preço aumenta.
Do ponto de vista econômico, acrescente muitoa quantidade de W no aço tornou-se impraticável. Por esse motivo, o aço R6M5 é muito mais popular do que o R18. Olhando para a sua composição química, pode-se ver que o teor de tungstênio em P18 é de 17-18,5%, enquanto na liga de tungstênio-molibdênio é de até 6,5% no máximo. Além disso, o samokal contém até 0,25% de cobre e até 5,3% de molibdênio.
Outros elementos de liga
Além do já citado carbono, o manganês,tungstênio e molibdênio, aço R6M5 também contém cobalto (até 0,5%), cromo (4,4%), cobre (0,25%), vanádio (2,1%), fósforo (0,03%)), enxofre (0,025%), níquel (0,6 %) silício (0,5%). Para que servem?
Cada elemento de liga tem sua própria função.Assim, por exemplo, o cromo é necessário para o endurecimento térmico e o níquel aumenta a tenacidade. O molibdênio e o vanádio eliminam virtualmente a fragilidade após o revenido. Alguns dos elementos de liga melhoram as propriedades do aço, como vermelhidão e dureza a quente.
Aço R6M5, cujas características estamos estudando, emo estado endurecido tem uma dureza de 66 HRC em uma temperatura de teste de até 600 ° C. Isso significa que mesmo com forte aquecimento não perde suas características de resistência, o que significa que não se desgasta nem deforma.
Designação P6M5
A decodificação do aço depende de comoé fabricado quais os elementos de liga que contém e quanto carbono contém. Tipos diferentes têm suas próprias designações. Se, por exemplo, a liga não contém elementos de liga, ela é designada "St" e um número próximo a ela, que mostra o teor médio de carbono no aço (St20, St45).
Em ligas de baixa liga, primeiro vaia porcentagem de carbono e, em seguida, as letras que denotam os elementos químicos (10ХСНД, 20ХН4FA). Se não houver números próximos a eles, como no exemplo, significa que o conteúdo de cada um deles não ultrapassa 1%. A letra "P" no grau da liga denota que ela é de alta velocidade (rápida).
É seguido por um número - esta é uma porcentagemo conteúdo de tungstênio (P9, P18) e, além disso, letras e números são elementos de liga e sua porcentagem. Conclui-se que o aço rápido R6M5 contém até 6% de tungstênio e até 5% de molibdênio.
anelamento
Como regra, a produção de tal ligaclássico e pode ser usado para todos os aços rápidos. No entanto, deve-se ter em mente que para que a liga de tungstênio-molibdênio seja realmente forte, dura e resistente ao desgaste, ela deve ser recozida.
Se outras marcas, por exemplo, St45, perdem seupropriedades de resistência durante o recozimento, então em alta velocidade, pelo contrário, são melhoradas e se tornam mais fortes e mais duras. É por isso que o P6M5 é recozido antes da têmpera. Como isso acontece?
Produtos laminados (por exemplo, chapa de "aço R6M5") com uma espessura de cerca de 22 mm em um forno especial são aquecidos a uma temperatura de 870 ° C, em seguida, resfriados a 800 ° C e, em seguida, aquecidos novamente. Pode haver cerca de 10 desses ciclos.
Além disso, após o quinto, é necessário reduzir gradativamente a temperatura. Por exemplo, aquecer novamente, mas a 850 ° C, resfriar até 780 ° C. E assim por diante até atingir 600 ° C.
Esse processo de recozimento complexo é explicado pela presençagrãos de austenita em ligas, o que é extremamente indesejável. O aquecimento e o resfriamento permitem que os elementos de liga se dissolvam o máximo possível, mas a austenita não cresce.
Se você não resiste ao regime de temperatura erecozido a uma temperatura de mais de 900 ° C, então uma quantidade aumentada de austenita é formada na liga e a dureza diminuirá. Recomenda-se que o resfriamento seja realizado em banhos de óleo, o que salvará a liga de tungstênio-molibdênio de rachaduras e rachaduras.
Método de fabricação Р6М5
Claro, como qualquer outra liga, R6M5fabricado em vários sortimentos. Assim, em algumas lojas, o aço quente de alta velocidade é derramado em lingotes. Em outra unidade de produção, é laminado a quente. Para isso, os lingotes aquecidos são comprimidos entre os eixos do laminador. Seu formato resultante dependerá do formato dos próprios eixos.
O grau de aço P6M5 é amplamente utilizado para peças que operam em altas temperaturas. Por esse motivo, nos últimos anos, um método muito popular de fabricação de aço é o pó.
Ao despejar aço quente em lingotes,liberação muito rápida de carbonetos do fundido. Em algumas áreas, eles formam áreas irregulares de acumulação, que são mais o local de início de fissuras.
Usos de produção de pópó especial, que contém todos os componentes necessários. É sinterizado em um recipiente especial a vácuo com alta temperatura e pressão. Isso ajuda a garantir que o material seja homogêneo.
Aplicação
O aço R6M5 é amplamente utilizado em váriosindústrias. Na maioria das vezes, é usado para a fabricação de ferramentas de corte para torneamento, fresamento e furação na metalurgia. Isso se deve às suas características de força, resistência ao calor, dureza.
Como regra, as brocas são feitas a partir dele,torneiras, matrizes, cortadores. As ferramentas de corte de metal feitas de aço P6M5 são excelentes para o corte em altas velocidades, além disso, não requerem resfriamento com refrigeração. Uma faca feita de aço R6M5 também não é incomum.
Como a liga de tungstênio-molibdênio tem alta dureza e alta tenacidade, ela é frequentemente usada para fazer facas com cabos duráveis e padrões bonitos.
Elementos de liga na quantidade necessáriapermitiu criar um aço único que praticamente não enferruja e tem boa moagem. Isso torna possível aumentar a velocidade de corte em 4 vezes durante o trabalho de canalização.
Também é usado para produzirrolamentos de esferas resistentes ao calor operando em alta velocidade em temperaturas de 500-600 ° C. Os análogos da liga R6M5 são R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Se ligas de tungstênio-molibdênio, via de regra, são utilizadas para a fabricação de ferramentas para desbaste (brocas, fresas), então vanádio (R14F4) para acabamento (alargadores, brochas). Cada ferramenta de corte deve ter uma marcação que permite descobrir de qual liga ela é feita.
