Alliage d'un élément du huitième groupe de périodiquesLe système de Mendeleev avec le numéro atomique 26 (fer) avec du carbone et quelques autres éléments est généralement appelé acier. Il a une résistance et une dureté élevées, dépourvues de plasticité et de ténacité dues au carbone. Les éléments d'alliage augmentent les caractéristiques positives de l'alliage. Néanmoins, l'acier est considéré comme un matériau métallique contenant au moins 45 % de fer.
Considérez un alliage tel que l'acier R6M5, et découvrez quelles sont ses caractéristiques et dans quels domaines il est utilisé.
Jusqu'au 19ème siècle pour le traitement des métaux non ferreux etl'acier ordinaire était utilisé pour le bois. Ses caractéristiques de coupe étaient tout à fait suffisantes pour cela. Cependant, en essayant de traiter des pièces en acier, l'outil s'échauffait très rapidement, s'usait et même se déformait.
Le métallurgiste anglais R.Muchette, à travers des expériences, a découvert que pour rendre l'alliage plus durable, il faut lui ajouter un agent oxydant, qui en libérera l'excès d'oxygène. De la fonte miroir, qui contenait du manganèse, a été ajoutée à l'acier moulé. Puisqu'il s'agit d'un élément d'alliage, son pourcentage ne doit pas dépasser 0,8%. Ainsi, l'acier R6M5 contient de 0,2% à 0,5% de manganèse.
Déjà en 1858, la production d'alliages avecde nombreux scientifiques et métallurgistes ont travaillé avec le tungstène. Ils savaient avec certitude que c'est l'un des métaux les plus réfractaires. L'ajouter à l'acier comme élément d'alliage a permis d'obtenir un alliage capable de résister à des températures élevées sans s'user.
L'acier R6M5 contient 5,5 à 6,5 % de tungstène.Les alliages avec leur contenu commencent le plus souvent par la lettre "P" et sont appelés alliages à grande vitesse. En 1858, Muchette produit le premier acier contenant 9 % de tungstène, 2,5 % de manganèse et 1,85 de carbone. Plus tard, en ajoutant encore 0,3 % de C, 0,4 % de Cr et en enlevant 1,62 % de Mn, 3,56 % de W, le métallurgiste a obtenu un alliage appelé samokal (P6M5). En termes de caractéristiques, il est également similaire à l'acier P18.
Bien sûr, dans les années 1860, lorsque de nombreux élémentsétaient en abondance, l'acier additionné de tungstène était considéré comme le plus durable. Au fil du temps, cet élément de la nature devient de moins en moins et son prix augmente.
D'un point de vue économique, ajouter beaucoupla quantité de W dans l'acier est devenue impraticable. Pour cette raison, l'acier R6M5 est beaucoup plus populaire que le R18. En regardant leur composition chimique, on peut voir que la teneur en tungstène dans P18 est de 17-18,5%, tandis que dans l'alliage tungstène-molybdène, elle atteint 6,5% maximum. De plus, le samokal contient jusqu'à 0,25% de cuivre et jusqu'à 5,3% de molybdène.
En plus du carbone déjà mentionné, le manganèse,tungstène et molybdène, l'acier R6M5 contient également du cobalt (jusqu'à 0,5 %), du chrome (4,4 %), du cuivre (0,25 %), du vanadium (2,1 %), du phosphore (0,03 %)), du soufre (0,025 %), du nickel (0,6 %) silicium (0,5 %). À quoi servent-ils?
Chaque élément d'alliage a sa propre fonction.Ainsi, par exemple, le chrome est nécessaire pour le durcissement thermique et le nickel augmente la ténacité. Le molybdène et le vanadium éliminent pratiquement la fragilité après trempe. Certains des éléments d'alliage améliorent les propriétés de l'acier telles que la rougeur et la dureté à chaud.
L'acier R6M5, dont nous étudions les caractéristiques, enl'état durci a une dureté de 66 HRC à une température d'essai allant jusqu'à 600 ° C. Cela signifie que même avec un fort chauffage, il ne perd pas ses caractéristiques de résistance, ce qui signifie qu'il ne s'use pas et ne se déforme pas.
Le décodage de l'acier dépend de la façon dont il estil est fabriqué quels éléments d'alliage il contient et combien de carbone il contient. Différents types ont leurs propres désignations. Si, par exemple, l'alliage ne contient pas d'éléments d'alliage, il est alors désigné par « St » suivi d'un chiffre indiquant la teneur moyenne en carbone de l'acier (St20, St45).
Dans les alliages faiblement alliés, d'abordle pourcentage de carbone, puis les lettres désignant les éléments chimiques (10ХСНД, 20ХН4ЗА). S'il n'y a pas de chiffres à côté d'eux, comme dans l'exemple, cela signifie que le contenu de chacun d'eux ne dépasse pas 1%. La lettre "P" dans la nuance de l'alliage indique qu'il est à grande vitesse (rapide).
Il est suivi d'un nombre - il s'agit d'un pourcentagela teneur en tungstène (P9, P18), et en outre, les lettres et les chiffres sont des éléments d'alliage et leur pourcentage. Il en résulte que l'acier rapide R6M5 contient jusqu'à 6 % de tungstène et jusqu'à 5 % de molybdène.
En règle générale, la production d'un tel alliageclassique et peut être utilisé pour tous les aciers rapides. Cependant, il convient de garder à l'esprit que pour que l'alliage de tungstène-molybdène soit vraiment solide, dur et résistant à l'usure, il doit être recuit.
Si d'autres marques, par exemple St45, perdent leurles propriétés de résistance lors du recuit, puis à grande vitesse, au contraire, sont améliorées et deviennent plus solides et plus dures. C'est pourquoi le P6M5 est recuit avant trempe. Comment cela peut-il arriver?
Les produits laminés (par exemple, tôle "acier R6M5") d'une épaisseur d'environ 22 mm dans un four spécial sont chauffés à une température de 870°C, puis refroidis à 800°C, puis réchauffés. Il peut y avoir environ 10 de ces cycles.
De plus, après le cinquième, il est nécessaire de réduire progressivement la température. Par exemple, chauffer à nouveau à 850°C et refroidir à 780°C. Et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il atteigne 600°C.
Un processus de recuit aussi complexe s'explique par la présence degrains d'austénite dans les alliages alliés, ce qui est hautement indésirable. Le chauffage et le refroidissement permettent aux éléments d'alliage de se dissoudre autant que possible, mais l'austénite ne se développera pas.
Si vous ne supportez pas le régime de température etrecuit à une température de plus de 900 ° C, puis une quantité accrue d'austénite se forme dans l'alliage et la dureté va diminuer. Il est recommandé d'effectuer le refroidissement à l'aide de bains d'huile, cela protégera l'alliage de tungstène-molybdène des fissures et des fissures.
Bien sûr, comme tout autre alliage, le R6M5fabriqués dans divers assortiments. Ainsi, dans certains magasins, de l'acier à chaud rapide est coulé en lingots. Dans une autre installation de production, il est laminé à chaud. Pour cela, les lingots chauffés sont comprimés entre les arbres du laminoir. Sa forme résultante dépendra de la forme des arbres eux-mêmes.
La nuance d'acier P6M5 est largement utilisée pour les pièces fonctionnant à haute température. Pour cette raison, ces dernières années, une méthode très populaire de fabrication de l'acier est la poudre.
Lors de la coulée d'acier chaud en lingots,libération très rapide des carbures de la masse fondue. Dans certaines zones, ils forment des zones d'accumulation irrégulières, qui sont alors le lieu d'initiation de fissures.
Utilisations de la production de poudrepoudre spéciale, qui contient tous les composants nécessaires. Il est fritté dans un récipient sous vide spécial à haute température et pression. Cela permet de s'assurer que le matériau est homogène.
L'acier R6M5 est largement utilisé dans diversles industries. Le plus souvent, il est utilisé pour la fabrication d'outils de coupe pour les machines de tournage, de fraisage et de perçage en métallurgie. Cela est dû à ses caractéristiques de résistance, de résistance à la chaleur, de dureté.
En règle générale, des exercices en sont fabriqués,tarauds, matrices, fraises. Les outils de coupe de métal en acier P6M5 sont excellents pour la coupe à grande vitesse, de plus, ils ne nécessitent pas de refroidissement avec du liquide de refroidissement. Un couteau en acier R6M5 n'est pas rare non plus.
Étant donné que l'alliage de tungstène-molybdène a une dureté et une ténacité élevées, il est souvent utilisé pour fabriquer des couteaux avec des manches durables et de beaux motifs.
Éléments d'alliage dans la quantité requisepermis de créer un acier unique qui ne rouille pratiquement pas et a une bonne broyabilité. Cela permet de multiplier par 4 la vitesse de coupe lors des travaux de plomberie.
Il est également utilisé pour produireroulements à billes résistants à la chaleur fonctionnant à grande vitesse à des températures de 500-600 ° C. Les analogues de l'alliage R6M5 sont R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5. Si les alliages de tungstène-molybdène sont généralement utilisés pour la fabrication d'outils d'ébauche (perceuses, fraises), alors le vanadium (R14F4) pour la finition (alésoirs, broches). Chaque outil de coupe doit avoir un marquage qui permet de savoir dans quel alliage il est fabriqué.
