Stahl R6M5: Eigenschaften, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die Legierung eines Elements der achten Gruppe des Periodensystems von Mendeleev mit der Ordnungszahl 26 (Eisen) mit Kohlenstoff und einigen anderen Elementen wird allgemein als Stahl bezeichnet. Es hat eine hohe Festigkeit und Härte, ohne Plastizität und Viskosität aufgrund von Kohlenstoff. Legierungselemente verstärken die positiven Eigenschaften der Legierung. Stahl gilt jedoch als metallisches Material, das mindestens 45 % Eisen enthält.

Betrachten wir eine Legierung wie R6M5-Stahl und finden Sie heraus, welche Eigenschaften sie hat und in welchen Bereichen sie verwendet wird.

Mangan als Legierungselement

Bis ins 19. Jahrhundert wurde gewöhnlicher Stahl zur Verarbeitung von Nichteisenmetallen und Holz verwendet. Seine Schneideigenschaften reichten dafür völlig aus. Beim Versuch, Stahlteile zu bearbeiten, erwärmt sich das Werkzeug jedoch sehr schnell, nutzt sich ab und verformt sich sogar.

Der englische Metallurge R. Muschette fand das durch Experimente herausUm die Legierung stärker zu machen, muss ihr ein Oxidationsmittel zugesetzt werden, das überschüssigen Sauerstoff daraus freisetzt. Sie fingen an, dem Stahlguss Spiegelguss zuzusetzen, der Mangan enthielt. Da es sich um ein Legierungselement handelt, sollte sein Anteil 0,8 % nicht überschreiten. R6M5-Stahl enthält also 0,2 % bis 0,5 % Mangan.

Wolframeisen

Bereits 1858 arbeiteten viele Wissenschaftler und Metallurgen daran, Legierungen mit Wolfram zu erh alten. Sie wussten mit Sicherheit, dass es eines der feuerfeststen Metalle war. Durch die Zugabe zu Stahl als Legierungselement konnte eine Legierung erh alten werden, die hohen Temperaturen standhält und sich trotzdem nicht abnutzt.

Steel R6M5 enthält 5,5-6,5 % Wolfram. Legierungen mit ihrem Inh alt beginnen meistens mit dem Buchstaben "P" und werden als Hochgeschwindigkeit bezeichnet. 1858 erhielt Muschette den ersten Stahl mit 9 % Wolfram, 2,5 % Mangan und 1,85 Kohlenstoff. Später, indem er weitere 0,3 % C, 0,4 % Cr hinzufügte und 1,62 % Mn, 3,56 % W entfernte, erhielt der Metallurge eine Legierung namens Samokal (P6M5). Aufgrund seiner Eigenschaften ähnelt es auch P18-Stahl.

Wolframknappheit

Natürlich g alt in den 1860er Jahren, als viele Elemente im Überfluss vorhanden waren, Stahl mit dem Zusatz von Wolfram als der stärkste. Mit der Zeit wird dieses Element in der Natur immer weniger und der Preis dafür steigt.

Aus wirtschaftlicher Sicht ist es unpraktisch geworden, Stahl eine große Menge W hinzuzufügen. Aus diesem Grund ist R6M5-Stahl viel beliebter als R18. Betrachtet man ihre chemische Zusammensetzung, so liegt der Wolframanteil bei P18 bei 17-18,5 %, bei der Wolfram-Molybdän-Legierung bei maximal 6,5 %. Außerdem sind im Selbstrufer bis zu 0,25 % Kupfer und bis zu 5,3 % Molybdän enth alten.

Andere Legierungselemente

Neben Kohlenstoff, Mangan, Wolfram und Molybdän enthält R6M5-Stahl auch Kob alt (bis zu 0,5 %), Chrom (4,4 %), Kupfer (0,25 %), Vanadium (2,1 %), Phosphor (0,03 %), Schwefel (0,025 %), Nickel (0,6 %), Silizium (0,5 %). Wozu dienen sie?

Jedes Legierungselement hat seine eigene Funktion. So ist beispielsweise Chrom für die thermische Härtung notwendig, während Nickel die Zähigkeit erhöht. Molybdän und Vanadium schließen die Anlassversprödung praktisch aus. Einige der Legierungselemente verbessern Stahleigenschaften wie Rothärte und Warmhärte.

Stahl R6M5, dessen Eigenschaften wir untersuchen, hat im gehärteten Zustand eine Härte von 66 HRC bei einer Prüftemperatur von bis zu 600 °C. Dadurch verliert es auch bei starker Erwärmung nicht seine Festigkeitseigenschaften, verschleißt oder verformt sich also nicht.

Bezeichnung Р6М5

Die Entschlüsselung von Stahl hängt davon ab, wie er hergestellt wird, welche Legierungselemente er enthält und wie viel Kohlenstoff er enthält. Es gibt Bezeichnungen für verschiedene Arten. Enthält die Legierung beispielsweise keine Legierungselemente, so wird sie mit „St“bezeichnet und daneben steht eine Zahl, die den durchschnittlichen Kohlenstoffgeh alt im Stahl angibt (St20,Art45).

Bei niedriglegierten Legierungen kommt zuerst der Kohlenstoffanteil, dann die Buchstaben für chemische Elemente (10KhSND, 20KhN4FA). Wenn wie im Beispiel keine Zahlen daneben stehen, überschreitet der Inh alt von jedem von ihnen 1% nicht. Der Buchstabe "P" in der Sorte der Legierung zeigt an, dass es sich um eine Hochgeschwindigkeitszerspanung (schnell) handelt.

Darauf folgt eine Zahl - dies ist der Prozentsatz von Wolfram (P9, P18), und dann sind Buchstaben und Zahlen Legierungselemente und deren Prozentsatz. Daraus folgt, dass der Schnellarbeitsstahl R6M5 bis zu 6 % Wolfram und bis zu 5 % Molybdän enthält.

Glühen

Die Herstellung einer solchen Legierung ist in der Regel klassisch und wird für alle Schnellarbeitsstähle verwendet. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Wolfram-Molybdän-Legierung geglüht werden muss, damit sie wirklich stark, hart und verschleißfest ist.

Wenn andere Güten, zum Beispiel St45, beim Glühen ihre Festigkeitseigenschaften verlieren, verbessern sich im Gegensatz dazu Hochgeschwindigkeitssorten und werden stärker und härter. Deshalb wird R6M5 vor dem Härten geglüht. Wie passiert das?

Walzprodukte (z. B. R6M5-Stahlblech) mit einer Dicke von etwa 22 mm werden in einem speziellen Ofen auf eine Temperatur von 870 ° C erhitzt, dann auf 800 ° C abgekühlt und dann erneut erhitzt. Es kann ungefähr 10 solcher Zyklen geben.

Außerdem ist es nach dem fünften notwendig, die Temperatur allmählich zu reduzieren. Zum Beispiel erneut aufheizen, aber auf 850 °C, abkühlen auf 780 °C. Und so weiter, bis es 600 ° C erreicht.

Ein solch komplexer Glühprozess ist auf das Vorhandensein von Körnern zurückzuführenAustenit in legierten Legierungen, was höchst unerwünscht ist. Durch Erhitzen und Abkühlen lösen sich die Legierungselemente so weit wie möglich auf, aber der Austenit wächst nicht.

Wenn Sie dem Temperaturregime nicht standh alten und bei einer Temperatur von mehr als 900 ° C glühen, wird in der Legierung eine erhöhte Menge an Austenit gebildet und die Härte nimmt ab. Es wird empfohlen, die Kühlung mit Ölbädern durchzuführen, dies schützt die Wolfram-Molybdän-Legierung vor Rissen und Einstichen.

P6M5 Herstellungsverfahren

Natürlich wird R6M5 wie jede andere Legierung in verschiedenen Sortimenten hergestellt. In einigen Werkstätten wird heißer Schnellarbeitsstahl in Barren gegossen. In einer anderen Produktion wird es durch Warmwalzen gewalzt. Dazu werden die erhitzten Barren zwischen den Walzen des Walzwerkes verdichtet. Die resultierende Form hängt von der Form der Wellen selbst ab.

R6M5-Stahlsorte wird häufig für Teile verwendet, die bei hohen Temperaturen betrieben werden. Aus diesem Grund ist pulverbeschichteter Stahl in letzter Zeit eine sehr beliebte Methode zur Herstellung von Stahl.

Beim Gießen von heißem Stahl in Barren kommt es zu einer sehr schnellen Freisetzung von Karbiden aus der Schmelze. Teilweise bilden sie ungleichmäßige Ansammlungen, die später zum Ort der Rissbildung werden.

Bei der Pulverherstellung wird ein spezielles Pulver verwendet, das alle notwendigen Komponenten enthält. Es wird in einem speziellen Vakuumbehälter bei hoher Temperatur und Druck gesintert. Dies trägt dazu bei, dass das Material erh alten wirdhomogen.

Bewerbung

R6M5-Stahl ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Am häufigsten wird es zur Herstellung von Schneidwerkzeugen für Dreh-, Fräs- und Bohrmaschinen in der Metallurgie verwendet. Dies liegt an seinen Eigenschaften wie Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Härte.

In der Regel werden daraus Bohrer, Gewindebohrer, Matrizen, Fräser hergestellt. Das Zerspanungswerkzeug aus R6M5-Stahl eignet sich hervorragend zum Schneiden bei hohen Geschwindigkeiten und benötigt zudem keine Kühlmittelkühlung. Auch ein Messer aus R6M5-Stahl ist keine Seltenheit.

Da die Wolfram-Molybdän-Legierung eine hohe Härte und hohe Zähigkeit aufweist, wird sie häufig zur Herstellung von Messern mit starken Griffen und schönen Mustern verwendet.

Legierungselemente in der erforderlichen Menge ermöglichten die Schaffung eines einzigartigen Stahls, der praktisch nicht rostet und eine gute Schleifbarkeit aufweist. Dadurch kann bei Schlosserarbeiten die Schnittgeschwindigkeit um das 4-fache gesteigert werden.

Es wird auch verwendet, um hitzebeständige Kugellager herzustellen, die bei 500-600°C mit hoher Geschwindigkeit laufen. Die Analoga der R6M5-Legierung sind R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Wenn Wolfram-Molybdän-Legierungen in der Regel zur Herstellung von Werkzeugen zum Schruppen (Bohrer, Fräser) verwendet werden, dann Vanadium (R14F4) zum Schlichten (Reibahlen, Räumnadeln). Jedes Schneidwerkzeug muss eine Markierung haben, anhand derer man erkennen kann, aus welcher Legierung es besteht.