Прахови металургични стомани (PM)
Изградени от прах вместо стопени: равномерна структура, без , повече
AI generated Праховите металургични стомани не се стопяват течно, а се уплътняват от метален прах и се заздравяват горещо. Така се получава фина, равномерна структура с фино разпределени карбиди – при еднаква те често са по-жилави от стопените стомани. При обаче се държат като високолегирани .
При нормална стомана изливаш стопилката в кокила и я оставяш да се втвърди бавно. Точно при това възниква проблем, който праховата металургия заобикаля: . При бавното втвърдяване легиращите елементи – преди всичко и карбидообразуващите – се придвижват и се натрупват неравномерно. Образуват се груби карбидни гнезда и свойствата се променят от място на място.
(PM) поема обратния път. Стоманата не се лее като блок, а се разпрашава на фин прах – всяко прахово зърно се втвърдява почти мигновено. След това прахът се насипва във форма и се уплътнява под високо налягане и топлина, най-често чрез или чрез . Тъй като всяко зърно се е втвърдило светкавично, стопилката няма време да ликвира. Резултатът е структура, която изглежда еднаква навсякъде: фини, равномерно разпределени карбиди вместо груби гнезда.
И точно това е смисълът на PM-стоманите: при еднаква те са по-жилави и по-равномерни в поведението си. Стопена стомана с много или образува груби карбиди, които действат като предварително определени места на счупване. PM-стоманата разпределя същите карбиди фино в структурата – остава, но се повишава осезаемо. Затова PM-стоманите се използват навсякъде, където един инструмент трябва да бъде едновременно твърд и ударно жилав: в щанцови и ножични инструменти, фрези, свредла, форми за пластмаса и добри ножове.
Различават се две основни семейства. Праховите металургични бързорежещи стомани – например и – запазват режещия си ръб дори при червено накаляване и използват при . Праховите металургични – например CPM 3V или Vanadis 30 – съчетават висока с изключителна за ударни и срязващи натоварвания. И двете семейства са тясно свързани с класическите , но са произведени именно прахово металургично.
При трябва да бъдеш честен: PM-стоманите са сред най-трудните случаи за заваряване изобщо. Причината е в . Там структурата не се стопява, но се нагрява толкова силно, че фино разпределените карбиди се укрупняват и се прегрупират – точно предимството, заради което си купил PM-стоманата, фината зърнеста структура, се губи там. Към това се добавя: синтерованата или HIP-уплътнената структура реагира чувствително на бързото нагряване и охлаждане при . Последиците са висок риск от пукнатини и ЗТВ, която е значително по-мека или по-крехка от . Затова ремонтното заваряване на PM-инструменти винаги е риск – често подмяната на детайла остава по-честното решение.