เหล็ก R6M5: ลักษณะการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

โลหะผสมของธาตุกลุ่มที่แปดของระบบธาตุ Mendeleev ที่มีเลขอะตอม 26 (ธาตุเหล็ก) ที่มีคาร์บอนและธาตุอื่นๆ บางชนิดมักเรียกว่าเหล็กกล้า มีความแข็งแรงและความแข็งสูง ไม่มีความเป็นพลาสติกและความหนืดเนื่องจากคาร์บอน องค์ประกอบของการผสมจะเพิ่มคุณสมบัติเชิงบวกของโลหะผสม อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าถือเป็นวัสดุโลหะที่มีธาตุเหล็กอย่างน้อย 45%

ลองพิจารณาโลหะผสม เช่น เหล็ก R6M5 กัน แล้วมาดูกันว่ามีลักษณะอย่างไรและใช้งานในด้านใดบ้าง

แมงกานีสเป็นองค์ประกอบผสม

จนถึงศตวรรษที่ 19 เหล็กธรรมดาถูกนำมาใช้ในการแปรรูปโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและไม้ ลักษณะการตัดของมันค่อนข้างเพียงพอสำหรับสิ่งนี้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพยายามแปรรูปชิ้นส่วนเหล็ก เครื่องมือจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว สึกหรอและแม้กระทั่งเปลี่ยนรูป

นักโลหะวิทยาชาวอังกฤษ R. Muschette ได้ค้นพบว่าสำหรับเพื่อให้โลหะผสมแข็งแรงขึ้นจำเป็นต้องเพิ่มสารออกซิไดซ์ลงไปซึ่งจะปล่อยออกซิเจนส่วนเกินออกจากมัน พวกเขาเริ่มเพิ่มเหล็กหล่อกระจกซึ่งมีแมงกานีสเป็นเหล็กหล่อ เนื่องจากเป็นองค์ประกอบอัลลอยด์ เปอร์เซ็นต์จึงไม่ควรเกิน 0.8% เหล็กกล้า R6M5 จึงมีแมงกานีสตั้งแต่ 0.2% ถึง 0.5%

เหล็กทังสเตน

ในปี 1858 นักวิทยาศาสตร์และนักโลหะวิทยาหลายคนทำงานเพื่อให้ได้โลหะผสมที่มีทังสเตน พวกเขารู้แน่นอนว่ามันเป็นโลหะที่ทนไฟได้มากที่สุดชนิดหนึ่ง การเพิ่มลงในเหล็กเป็นองค์ประกอบโลหะผสมทำให้ได้โลหะผสมที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและยังไม่เสื่อมสภาพ

เหล็ก R6M5 ประกอบด้วยทังสเตน 5.5-6.5% โลหะผสมที่มีเนื้อหามักขึ้นต้นด้วยตัวอักษร "P" และเรียกว่าความเร็วสูง ในปี 1858 Muschette ได้เหล็กกล้าชนิดแรกที่ประกอบด้วยทังสเตน 9% แมงกานีส 2.5% และคาร์บอน 1.85 ต่อมาเพิ่ม 0.3% C อีก 0.4% Cr ลงไปและลบ 1.62% Mn, 3.56% W นักโลหะวิทยาได้รับโลหะผสมที่เรียกว่า samokal (P6M5) ตามลักษณะของมัน มันยังคล้ายกับเหล็ก P18

ทังสเตนขาดแคลน

แน่นอน ในยุค 1860 เมื่อธาตุต่างๆ มากมายเต็มไปหมด เหล็กที่เติมทังสเตนก็ถือว่าแข็งแกร่งที่สุด เมื่อเวลาผ่านไป องค์ประกอบในธรรมชาติจะน้อยลงเรื่อยๆ และราคาก็เพิ่มขึ้น

จากมุมมองทางเศรษฐกิจ การเพิ่ม W จำนวนมากให้กับเหล็กกลายเป็นสิ่งที่ทำไม่ได้จริง ด้วยเหตุนี้ เหล็กกล้า R6M5 จึงเป็นที่นิยมมากกว่า R18เมื่อดูจากองค์ประกอบทางเคมีแล้ว คุณจะเห็นว่าเนื้อหาทังสเตนใน P18 อยู่ที่ 17-18.5% ในขณะที่โลหะผสมทังสเตน-โมลิบดีนัมจะสูงถึง 6.5% นอกจากนี้ยังมีทองแดงมากถึง 0.25% และโมลิบดีนัมสูงถึง 5.3% ในตัวเรียกตนเอง

ส่วนผสมอื่นๆ

นอกจากคาร์บอน แมงกานีส ทังสเตน และโมลิบดีนัมข้างต้นแล้ว เหล็กกล้า R6M5 ยังมีโคบอลต์ (มากถึง 0.5%) โครเมียม (4.4%) ทองแดง (0.25%) วาเนเดียม (2.1%) ฟอสฟอรัส (0.03%), กำมะถัน (0.025%), นิกเกิล (0.6%) ซิลิกอน (0.5%) มีไว้ทำอะไร

องค์ประกอบการผสมแต่ละอย่างมีฟังก์ชันของตัวเอง ตัวอย่างเช่น โครเมียมจำเป็นสำหรับการชุบแข็งด้วยความร้อน ในขณะที่นิกเกิลจะเพิ่มความเหนียว โมลิบดีนัมและวานาเดียมแทบขจัดความเปราะบางของอารมณ์ ธาตุผสมบางตัวช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็ก เช่น ความแข็งสีแดงและความแข็งขณะร้อน

เหล็ก R6M5 ลักษณะที่เรากำลังศึกษาอยู่ในสถานะชุบแข็งมีความแข็ง 66 HRC ที่อุณหภูมิทดสอบสูงถึง 600 °C ซึ่งหมายความว่าถึงแม้จะให้ความร้อนสูง ก็ไม่สูญเสียลักษณะความแข็งแรง ซึ่งหมายความว่าจะไม่สึกหรอหรือเปลี่ยนรูป

การกำหนด Р6М5

การถอดรหัสเหล็กขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต โลหะผสมที่มีส่วนประกอบ และปริมาณคาร์บอนในนั้น มีการกำหนดประเภทที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หากโลหะผสมไม่มีองค์ประกอบที่เป็นโลหะผสม มันก็จะถูกกำหนดเป็น "St" และถัดจากนั้นคือตัวเลขที่แสดงปริมาณคาร์บอนเฉลี่ยในเหล็ก (St20,Art45).

ในโลหะผสมต่ำ อันดับแรกคือเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอน ตามด้วยตัวอักษรที่แสดงถึงองค์ประกอบทางเคมี (10KhSND, 20KhN4FA) หากไม่มีตัวเลขอยู่ข้างๆ ดังตัวอย่าง เนื้อหาของแต่ละรายการจะต้องไม่เกิน 1% ตัวอักษร "P" ในเกรดของโลหะผสมแสดงว่าเป็นการตัดด้วยความเร็วสูง (แบบเร็ว)

ตามด้วยตัวเลข - นี่คือเปอร์เซ็นต์ของทังสเตน (P9, P18) จากนั้นตัวอักษรและตัวเลขจะเป็นองค์ประกอบการผสมและเปอร์เซ็นต์ จากนี้ไป เหล็กกล้าความเร็วสูง R6M5 ประกอบด้วยทังสเตนสูงถึง 6% และโมลิบดีนัมสูงถึง 5%

หลอม

ตามกฎแล้ว การผลิตโลหะผสมดังกล่าวเป็นแบบคลาสสิกและจะใช้สำหรับเหล็กกล้าความเร็วสูงทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ควรระลึกไว้เสมอว่าเพื่อให้โลหะผสมทังสเตน-โมลิบดีนัมมีความแข็งแรง แข็ง และทนต่อการสึกหรออย่างแท้จริง จะต้องผ่านการอบอ่อน

หากเกรดอื่นๆ เช่น St45 สูญเสียคุณสมบัติความแข็งแรงระหว่างการหลอม ในทางกลับกันเกรดความเร็วสูงจะปรับปรุงและแข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆ นั่นคือเหตุผลที่ R6M5 ถูกอบอ่อนก่อนชุบแข็ง เกิดขึ้นได้อย่างไร

ผลิตภัณฑ์รีด (เช่น เหล็กแผ่น R6M5) ที่มีความหนาประมาณ 22 มม. ถูกให้ความร้อนในเตาเผาพิเศษที่อุณหภูมิ 870 ° C จากนั้นทำให้เย็นลงถึง 800 ° C แล้วจึงให้ความร้อนอีกครั้ง สามารถมีได้ประมาณ 10 รอบ

นอกจากนี้หลังจากวันที่ 5 จำเป็นต้องค่อยๆลดอุณหภูมิลง ตัวอย่างเช่น ให้ความร้อนอีกครั้งแต่สูงถึง 850 °C ให้เย็นลงที่ 780 °C ไปเรื่อยๆ จนถึง 600 °C

กระบวนการหลอมที่ซับซ้อนเช่นนี้เกิดจากการมีธัญพืชออสเทนไนต์ในโลหะผสมอัลลอยด์ซึ่งไม่เป็นที่ต้องการอย่างมาก การให้ความร้อนและความเย็นช่วยให้ธาตุผสมละลายได้มากที่สุด แต่ออสเทนไนต์จะไม่เติบโต

หากคุณไม่ทนต่อระบอบอุณหภูมิและการหลอมที่อุณหภูมิมากกว่า 900 ° C ปริมาณออสเทนไนต์ที่เพิ่มขึ้นจะก่อตัวขึ้นในโลหะผสมและความแข็งจะลดลง แนะนำให้ทำความเย็นโดยใช้อ่างน้ำมัน ซึ่งจะช่วยป้องกันโลหะผสมทังสเตน-โมลิบดีนัมจากรอยแตกและรอยเจาะ

วิธีการผลิต P6M5

แน่นอน R6M5 ผลิตขึ้นในหลากหลายประเภท เช่นเดียวกับโลหะผสมอื่นๆ ดังนั้นในโรงงานบางแห่งจึงเทเหล็กร้อนความเร็วสูงลงในแท่งโลหะ ในการผลิตอื่นจะรีดด้วยการรีดร้อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แท่งร้อนจะถูกบีบอัดระหว่างม้วนของโรงสีกลิ้ง รูปร่างที่ได้จะขึ้นอยู่กับรูปร่างของก้านเอง

R6M5 เกรดเหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับชิ้นส่วนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง ด้วยเหตุนี้ เหล็กเคลือบผงจึงเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมอย่างมากในการทำเหล็กในช่วงที่ผ่านมา

เมื่อเทเหล็กร้อนลงในแท่งโลหะ คาร์ไบด์จะหลุดออกจากหลอมอย่างรวดเร็ว ในบางพื้นที่ จะเกิดบริเวณที่สะสมไม่เท่ากัน ซึ่งต่อมากลายเป็นพื้นที่เริ่มต้นการแตกร้าว

ในการผลิตผง ใช้ผงพิเศษซึ่งมีส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมด เผาในภาชนะสูญญากาศพิเศษที่อุณหภูมิและความดันสูง สิ่งนี้มีส่วนทำให้ได้รับวัสดุเป็นเนื้อเดียวกัน

แอปพลิเคชัน

R6M5 เหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ส่วนใหญ่มักใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือตัดสำหรับการกลึง การกัด และการเจาะในโลหะวิทยา ทั้งนี้เนื่องมาจากลักษณะของความแข็งแรง ทนความร้อน ความแข็ง

ตามกฎแล้วการฝึกซ้อม, ต๊าป, ดาย, ใบมีดทำมาจากมัน เครื่องมือตัดโลหะที่ทำจากเหล็ก R6M5 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดที่ความเร็วสูง ยิ่งกว่านั้น ไม่จำเป็นต้องระบายความร้อนด้วยน้ำหล่อเย็น มีดที่ทำจากเหล็ก R6M5 ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก

เนื่องจากโลหะผสมทังสเตน-โมลิบดีนัมมีความแข็งสูงและมีความเหนียวสูง จึงมักใช้ทำมีดที่มีด้ามจับที่แข็งแรงและลวดลายที่สวยงาม

โลหะผสมในปริมาณที่ต้องการทำให้สามารถสร้างเหล็กที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งแทบไม่เกิดสนิมและมีการบดที่ดี ช่วยให้ช่างทำกุญแจเพิ่มความเร็วในการตัดได้ถึง 4 เท่า

ยังใช้ในการผลิตตลับลูกปืนทนความร้อนที่ทำงานด้วยความเร็วสูงที่ 500-600 °C ความคล้ายคลึงของโลหะผสม R6M5 คือ R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5 หากโลหะผสมทังสเตน - โมลิบดีนัมมักใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือสำหรับการกัดหยาบ (สว่าน, หัวกัด) แล้ววาเนเดียม (R14F4) สำหรับการเก็บผิวละเอียด (รีมเมอร์, โบรช) เครื่องมือตัดแต่ละชิ้นต้องมีเครื่องหมายที่ช่วยให้คุณค้นหาได้ว่าทำมาจากโลหะผสมอะไร