فولاد قابل عملیات حرارتی

1) فولاد mo40

فولاد mo40 نیز مانند فولاد ck45 یک فولاد آلیاژی مولیبدن کروم دار است که به طور گسترده برای ساخت آن دسته از تجهیزات صنعتی که تحت فشار یا ضربه و حرارت بالا قرار دارند،مانند تیر، ستون، بلت، چرخ دنده و موارد دیگر به کار می رود. فولاد MO40 بر اساس استاندارد4140 SAE آمریکا و استاندارد DIN 1.7225 آلمان شناخته می شود . این فولاد جزو آلیاژهای کم کربن دسته بندی می گردد و دارای توان کششی و مقاومت به سختی بسیار بالایی می باشد، و بدلیل اینکه سختی  فولاد mo40 بسیار زیاد است ، در پروژه هایی که مقاومت به سختی و توان کششی مد نظر باشد، حتما از فولاد mo40 استفاده می شود.

یکی از بارز ترین خواص فولاد mo40 یا 1.7225، قابلیت جوشکاری عالی است و اینکه این فولاد به راحتی شکل میگیرد و از فرم پذیری بسیار خوبی برخوردار است، لذا از این فولاد برای کاربردهای صنعتی، تولید ماشین آلات، و چرخ دنده های غول پیکر به طور وسیعی استفاده می شود.

2) فولاد CK45 فولاد عملیات حرارتی پذیر کربنی  Heat Treatment Steels

فولاد CK45 دسته ای از فولاد های آلیاژی عملیات حرارتی بوده که در استاندارد DIN آلمان با نام 1.1191 نیز شناخته می شود. این فولاد از دسته فولادهای متوسط کربن بوده که دارای ترکیب شیمیایی 0.45 کربن، 0.25 سیلیسیم و 0.65 منگنز می باشد. فولاد ck45 جزو فولاد هایی می باشد که در دمای 700-650 آنیل و در دمای 1100-850 تحت عملیات فورجینگ قرار می گیرند و در شرایط یکنواخت سازی ، کارسرد ، یا آب دهی ، و برگشت دهی شده به کار می رود.

از مشخصات فولاد ck45می توان به مقاومت در برابر اصطکاک, استحکام خوب و مقاومت در برابر ضربه خوب اشاره کرد. همچنین یکی از پرفروش ترین محصولات این فولاد آلیاژی، ورق ضد سایش ck45 و گرد ck45 است

فولاد ساده کربني CK45 با توجه به خواص خوب مکانيکي و متالوژي آن قيمت نسبتاً مناسبي دارد و بدلیل اینکه از خواص مقاومت در برابر سایش و ضربه برخوردار است ، در تولید ابزار های خاک ورز نیز مورد استفاده قرار میگیرد اما متاسفانه به علت کم بودن مقدار کروم ck45 ، این فولاد در مقابل زنگ زدگی و خوردگی مقاوم نیست.

میلگرد کربنی ck45 به طور گسترده ای در زمینه های متالورژی، مکانیکی، سازه های الکتریکی، کشتی ها، استفاده های نظامی و در قطعات خودرو استفاده می شود. همچنین این میلگرد در ساخت انواع قطعات اتومبیل و موتور، تولید پیچ و مهره، چرخ دنده ، ساخت غلطک های صنعتی و همینطور به عنوان شفت کاربرد دارد.

کاربرد فولاد CK45 در صنایع مختلف :

• قطعات اتومبیل و موتورها
• در قطعاتی مانند بوش و میل لنگ و …
• شافتها و غلتکهای صنعتی

ویژگی : مقاوم در برابر اصطکاک, استحکام خوب, مقاومت در برابر ضربه خوب

کاربرد: مناسب برای ساخت ابزار دستی و کشاورزی (قلم دستی, چاقو, تیغ اره,داس, انواع چکش,آچار,پیچ کش, پیچ و محور کرپی و سایر ابزار ساده و همچنین صنایع خودرو سازی , شافتها, دنده ها, پین و غلطک…

دمای آنیل کردن فولاد عملیات حرارتی ck45 : 650 – 700 درجه سانتی گراد

دمای فرجینگ ( آهنگری) : 850 – 1100 درجه سانتی گراد

دمای پیش گرم : 150 -200 درجه سانتی گراد

محیط خنک شدن : آب – روغن

3) فولاد ۱.۶۵۸۰ با استاندارد 30CrNiMo8

فولاد VCN 200 یکی از گریدهای فولاد VCN است که با مشخصه 30CrMo8 از خانواده فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی می باشد. فولاد VCN200 که در در استاندارد DIN آلمان با نام 1.6580 شناخته شده است ، جزء فولادهای آلیاژی بوده و با دارا بودن 2 درصد نیکل و 2 درصد کروم، باعث می شود که این فولاد بتواند نیروی فشار و قدرت انتقال نیروی بالایی را تحمل کند و به همین دلیل برای ساخت شافت های بلند که نیازمند تحمل نیروی فشاری و قدرت انتقال نیروی زیادی است، مورد استفاده قرار میگیرد.

در مجموع مشخصات فولاد vcn200  از لحاظ ساختاری بسیار شبیه فولاد VCN150 و VCN100 است با این تفاوت که این فولاد حاوی عناصر آلیاژی بیشتر و البته کربن کمتری است که همین موضوع باعث افزایش خواص مکانیکی و طبیعتا افزایش قیمت فولاد VCN200 می شود.

ویژگی : استحکام پذیری بسیار بالا – قابلیت عملیات حرارتی – سختی و مقاومت سایشی بالا – قطعات با تنش و سطح مقطع بالا

کاربرد: صنایع هوایی, خودرو و مهندسی مکانیک (محور پروانه کشتی و هواپیما, چرخ دنده ها, میل لنگ و متعلقات چرخ هواپیما,میله های اتصال, فورج های سنگین مانند روتور ها,محور ها,دیسک ها و … فولاد ۱٫۶۵۸۲ با…

4) فولاد ۱.۶۵۸2 با استاندارد 34CrNiMo6

این فولاد آلیاژی از استحکام و سختی بالایی برخودار است و قابلیت سخت شدن خوبی دارد و برای قابلیت ایجاد قدرت زیاد در شرایط عملیات حرارتی و سختی بسیار خوبی که دارد معروف است.

فولاد vcn150 که در استاندارد آلمان 1.6582 Din شناخته شده است، توانایی مقاومت در درجه حرارت بالا را دارد اما متاسفانه از حساسیت زیادی نیز برخوردار است.

این فولاد همچنین دارای تردی برگشتی است، به همین جهت جوش پذیری فولاد vcn150 ضعیف است ، از این رو فولاد 1.6582 برای اینکه بتواند تنش های بعد از جوشکاری را تا حد ممکن کاهش دهد، قبل از جوشکاری به دمای از پیش گرم شده بالایی نیاز دارد.

فولاد VCN150  یکی از پرکاربردترین فولادهای ابزار بازار ایران است، به همین دلیل امروزه خرید فولاد VCN150 و اطلاع از قیمت فولاد VCN150 بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

5) فولاد گرمکار 1.2344

با استاندارد  X40CrMoV5-1

فولادهای ابزار گرمکار برای کاربردهایی که دمای آنها بالاتر از 316 درجه سانتیگراد است طراحی شده اند. فولادهای ابزار سردکار  معمولاً وقتی در محدوده دمایی فوق قرار میگیرند، نرم شده و استحکام آنها کاهش می یابد. فولادهای تندبر که به عنوان ابزار برش استفاده میشوند در چنین دمایی نرم نمیشوند ولی معمولاً چقرمگی ومقاومت به شوک حرارتی آنها جهت استفاده در کاربردهای دمای بالا مناسب نیست.

 فولادهای گرمکار دارای کربن نسبتاً کم حجم حصول حداکثر چقرمگی ودارای عناصری مثل Mo ، W ، Co جهت مقاومت به نرم شدن در دمای بالا میباشند. افزودن وانادیم مقاومت حرارتی فولاد را افزایش میدهد ولی اساساً وانادیم جهت افزایش مقاومت به سایش به این فولادها اضافه میشود

. فولادهای گرمکار به دوگروه عمده تقسیم میشوند. عنصر اصلی گروه اول مولیبدن وگروه دوم تنگستن است. فولادهای مولیبدن دار معمولاً چقرمگی ومقاومت به شوک حرارتی بهتری نسبت به گروه تنگستن دار از خود نشان میدهند. به همین دلیل میتوانید باآب سردشوند(این عمل باعث ایجاد شوک حرارتی میشود) از این دسته بیشتر برای فولادهای ابزارگرمکار استفاده میشود. فولادهای تنگستن دار مقاومت به نرم شدن وخستگی حرارتی بهتری از خود نشان میدهند اما به خاطر چقرمگی پایین، کاربردهای آنها خاص ومحدود میباشد. ابزار ساخته شده از فولاد گرمکار عموماً بایستی درمدتی طولانی، تنش های مکانیکی شدید همراه باتغییرات تنش های حرارتی را تحمل نماید.

فولاد 2344 قابلیت ماشین کاری خیلی خوب، سختی پذیری بالا، مقاومت سایشی خوب، چقرمگی عالی و اعوجاج پائین دارد. این نوع فولاد قابل استفاده در قالب های دایکاست برای فلزات سبک، قالب های اکستروژن سرد شونده با روغن یا هوا، ماندرل های سوراخ کن شمش و قالب های آهنگری می باشد.

6) فولاد A516

جزء دسته ورق های آلیاژی آتشخوار یا همان مخزنی است که در آن به منظور رسیدن به یک ورق فولاد کربنی مرغوب، با خاصیت خمش و عدسی شدن ، از مقادیر ناچیزی مانند فسفر و گوگرد و عناصری نظیر منگنز و سیلیکون در بالاترین سطوح مجاز استفاده شده است. این ورق های فولاد کربنی عمدتا برای کاربرد در مخازن تحت فشار جوش ساخته شده است که در آن چقرمگی نهایی حائز اهمیت است.

استحکام کششی این ورق ها از 55 تا 90 مگاپاسکال است و انعطاف پذیری و قابلیت تغییر ورق a516 کاربرد آن را بسیار محبوب کرده است. ورق های A516 دارای استاندارد دیگری به نام A516 NACE MR0175 هستند که مقاومت حرارتی بالایی دارند و بیشتر در صنایع تولید نفت و گاز به کار گرفته می شوند.

 چهار گريد A516 باتوجه به چند عامل مشخص می شود که یکی از این عوامل نوع گرید آن است. ورق A516 مختلف 55، 60، 65 و 70  دارد که این 4 گرید معمولا بوسیله میزان استحکام کششی و استحکام تسلیم مختلفی که با توجه به مقدار کربنی که دارند، تعریف می شوند. به طور مثال ورق A516 گرید 70 با توجه به محتوای کربن زیادی که دارد (بیش از 0.28%)، از بالاترین مقدار استحکام کششی و تنش تسلیم برخوردار است . قیمت ورق A۵۱۶ باتوجه به گرید آن متفاوت است. همچنین برای گریدهای بالاتر مانند ورق فولادی a516 gr-70 ، ممکن است برای فرایند جوشکاری قوس فلزی بخصوص برای ورق های فولادی ضخیم ، فرایند پیش گرمایش مورد نیاز باشد.

ورق های آتشخوار a516 از استحکام بالا و مقاومت به خوردگی و همچنین درصد ازدیاد طول خوبی برخوردار هستند، از این رو بیشتر برای ساخت مخازن و عدسی ها به کار می روند. از دیگر ویژگی های ورق a516 میتوان به مقاومت حرارتی بالای این ورق ها اشاره کرد, به همین دلیل در ساخت بدنه بویلرها و همچنین مخازن تحت فشار نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

در مجموع هر گرید با توجه به میزان عناصر تشکیل دهنده و خواصی که دارد، کابردهای مختلفی نیز دارد، و تفاوت اصلی گریدها در تحمل فشار و دما، قابلیت عدسی شدن، میزان استحکام کششی و تست ضربه است اما به طور کلی، بیشترین کاربرد را در صنایع مخزن سازی دیگ های بخار دارند.

وهم توسط کارخانه های داخلی فولاد مبارکه اصفهان قابل عرضه ميباشد   توسط کارخانه اکسین اهواز A516فولاد ،.

7) فولاد استنلس استيل  1.4301با استاندارد X5CrNi18-10

میلگرد استنلس استیل 304  که بدلیل نداشتن خاصیت مغناطیسی به اختصار استیل (نگیر) نامیده می شود، یک گرید مقرون به صرفه استیل است که برای تمام پروژه هایی که نیاز به قدرت و مقاومت به خوردگی زیادی است، گزینه فوق العاده ای محسوب می شود.

در واقع میلگرد استیل 304 به علت مقاومت بسیار خوبی که در برابر اکثر مواد شیمیایی و محیط های صنعتی دارد، پر مصرف ترین گرید میلگرد استیل است که ضخامت های نازک و پر کاربرد آن از سایزهای 1.6 – 2 – 2.5 و … تا 5 میل بصورت کلاف  و شاخه در بازار موجود است؛ و از سایز 5 میل تا 300 میل بصورت شاخه های 6 متری و یا 4 متری، بسته به سفارش مشتریان، در بازار موجود می باشد.

استیل 304 یا میلگرد استیل ۱.۴۳۰۱ ، قابلیت جوشکاری عالی دارد و در دمای بالا مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد به همین دلیل برای تمام پروژه های ساخت و سازی که در معرض عناصر شیمیایی، اسیدها ، آب شیرین و آب شور هستند و پروژه هایی که نیاز به جوشکاری دارند، به طرز گسترده ای استفاده می شوند. به همین خاطر امروزه خرید میلگرد استیل 304 و اطلاع از قیمت های آن بسیار رایج شده است.

با توجه به قابلیت استحکام و فرم پذیری بالا، برش خوب و قابلیت ماشینکاری عالی میلگرد استیل 304 ، از این گرید جهت انجام قاب بندی، مهاربند، تکیه گاه ها،شفت، ستون گذاری، کارهای دریایی، صنعت غذایی و غیره استفاده می شود. همچنین باتوجه به قابلیت فرم دهی بالای میلگرد استیل 304، از این گرید جهت کاربردهای با کشش عمیق نظیر ساخت سینک، وان های حمام و لوازم آشپزخانه استفاده می شود.

  استیل 304 از مقاومت خوردگی خوبی در اکثر محیط های اتمسفری و شیمیایی برخوردار است. در اغلب کارهای معماری در برابر زنگ زدگی معمولی مقاوم است.همچنین در اکثر محیط های فراوری مواد غذایی مقاوم می باشد، به راحتی تمیز می شود و در برابر مواد شیمیایی آلی، رنگ و انواع مختلف مواد شیمیایی غیر آلی بسیار مقاوم هستند.

در محیط های کلرایدی گرم، که در معرض استفاده قرار می گیرند و تمیز کردن یک رویداد منظم است فولاد 304 موفق بوده است

فولاد 304  دارای چگالی بسیار عالی نسبت به دمای گازهای مایع است و میتواند تا 870 درجه سانتی گراد کاربرد داشته باشد

8) فولاد سمانتاسيون 1.7131 با استاندارد 16 MnCR5

فولاد های سمانته یا سمانتاسیون به دو دسته تقسیم می شوند: سمانته های نیکل دار و سمانته های غیر نیکل دار، که فولاد 1.7131 از جمله فولاد های سمانته غیر نیکل دار می باشد.

 در واقع اصطلاح سمانته یا سمانتاسیون به معنی سختکاری سطحی می باشد که در واقع نوعی عملیات حرارتی هستند که سطح نمونه سخت می گردد و مغز نمونه بدون تاثیر سختی می ماند که در واقع می گوییم سطح سخت و مغز چقرمه (نرم) است.

این فولاد ترکیب شیمیایی 16 MnCR5 که در دمای 880-980 درجه سانتی گراد کربن دهی می گردد  که در دمای 780-820 سطح آن سخت می شود و در دمای 150-200 درجه ی سانتی گراد، تمپر می شود و سطح آن ماکزیمم (البته سایز های ریز) به 47HRC می رسد

 از موارد کاربرد آن می توان به چرخ های دندانه دار و اجزاء فرمان اشاره نمود.

فولاد های سمانتاسیون گرید های مختلفی دارد و طبیعتا قیمت و مشخصات فولاد سمانته در هر یک از گریدها متفاوت است.  یکی از پر کاربردترین گریدهای فولاد سمانته، فولاد سمانته 1.7131  و فولاد سمانته 1.5920 است

فولاد سمانته 1.7131 یک فولاد کربوریزه استاندارد اروپایی با قابلیت سخت شوندگی و ماشینکاری بسیار خوب است. برای بخش های بزرگتر، سختی پوسته زیاد و مقاومت در برابر سایش می تواند پس از عملیات حرارتی فراهم شود و تاثیر سختی سختی دمای پایین نیز زیاد است.

فولاد سمانتاسیون 7131 یا فولادهای سطحی سخت شونده ، معمولا بعد از کربن دهی و خنک شدن مورد استفاده قرار میگیرند، و عمدتا برای تولید چرخ دنده ها، خطوط لودر، عایق آب بندی یا درزگیری، و اجزای دیگر استفاده می شوند.

فولاد سمانتاسیون 7131 بدلیل اینکه از قابلیت سخت شوندگی و ماشینکاری خوبی برخوردار است کابردهای بسیاری دارد از جمله:

• ساخت قطعات ماشین آلات با سختی ظاهری زیاد
• عناصر هدایت کننده
• قالب های رزین مصنوعی برای پردازش ترموپلاستی
• ساخت چرخ دنده
• خطوط لودر

فولاد سمانته 1.5920

18CrNi8

فولاد سمانته 5920 از دسته فولادهای آلیاژی سمانتاسیون می باشد که درصد کربن در این فولاد بسیار پایین است به همین دلیل بعداز عملیات سخت کاری ، سختی زیادی نخواهد داشت.

 همچنین فولاد سمانته ۱.۵۹۲۰ حاوی عناصر تشکیل دهنده دیگری مانند کروم و نیکل است که وجود هر کدام از این عناصر موجب تغییر مشخصات فولاد سمانته ۵۹۲۰ می شود.

 به طور مثال وجود نیکل باعث بهبود چقرمگی فولاد می شود.

  فولاد سمانته 1.5920 ، سختی پذیری سطحی بالایی دارد.

کاربرد فولاد سمانته ۵۹۲۰

• ساخت قطعات تحت تنش بالا
• ساخت چرخ زنجیر
• صنایع خودرو سازی و ماشین سازی

فولاد ترانسميسون

توليد فولاد ترانس با استفاده از مواد خام گواهینامه‌دار فولاد آلیاژی از قطر ۱۰ الی ۶۰ به صورت روغنی و پولیش شاخه ۳ متری و ۶ متری در انواع آلیاژها با آنالیز قابل ارائه می‌باشد

9) فولاد خشکه هوايي 1.3207

فولاد خشکه هوایی یا تندبر  جزء فولاد ابزار ها دسته بندی می شوند و معمولا در قالب فولاد ابزار برشی مورد استفاده قرار میگیرند. فولادهای خشکه هوایی یا تندبر معمولا در تیغه اره های برقی و مته کاربرد دارند.

این فولاد نسبت به فولاد ابزار های قدیمی که در گذشته بسیار مورد استفاده قرار میگرفت برتری دارد، به این دلیل که فولادهای تند بر یا HSS میتوانند در دمای بالاتر بدون از دست دادن سختی یا فرم خود دوام بیاورند. این ویژگی این امکان را به فولاد های تندبر میدهد، که همانند اسمش «فولاد تندبر» ، نسبت به فولاد های پرکربن برش سریعتری داشته باشند

کاربرد اصلی فولادهای خشکه هوایی، ساخت انواع ابزارهای برشی است، از جمله: دریل ، فرز برش (ابزار رو تراشی) ، مته، ابزار دنده تراشی، تیغه های اره ، تیغه تراش و غیره . همچنین استفاده از این فولادها برای مهرزنی و قالب سازی نیز رو به افزایش است.

فولادهای تندبر همچنین بازاری در بین فولاد ابزارهای دستی نیز پیدا کردند ، جایی که چگالی نسبتا خوب آنها در سختی بالا، همراه با مقاومت سایشی بالا، آنها را برای برنامه های کاربردی کم سرعت برای لبه های تیز مناسب کرده است. مانند: مته های حفاری، دمشق چاقوهای آشپزخانه و چاقوهای جیبی.

فولاد ابزارهای تندبر محبوب ترین فولاد برای استفاده در خراطی است بدلیل اینکه سرعت حرکت در لبه ها برای فولاد ابزار دستی بسیار بالا است و البته فولاد های HSS در مقایسه با فولاد ابزارهای کربنی، لبه ها را برای مدت بیشتری نگه می‌دارند.

همانطور که گفته شد، فولاد خشکه هوایی 1.3207 بدلیل سختی بسیار زیاد و مقاومت در برابر سایش در حین برش، کابردهای فراوانی دارد از جمله:

• ابزارهای برشی خاص
• ابزار خان کشی
• ابزار تراش و فرز
• ساخت قلم تراش
• ابزار کار برای کاربر روی چوب
• ساخت مته
• تیغ اره

فولاد تندبر 1.3355 بدلیل اینکه حاوی تنگستن زیادی است، کابردهای بسیاری دارد که عبارتند از:

• ساخت کلیه ابزارهای برشی
• ساخت قالب های پلاستیکی با مقاومت در برابر سایش و پیچ ها
• تیغه های اره های دوار
• تیغه های فرز
• ابزارهای شکل دهی
• ابزاهای کارهای چوبی
• ابزار خان کشی
• ابزارهای شکل دهی سرد مانند اکستروزن سرد و مهره ها

10) فولاد  بلبرينگ

جنس فولادهای بلبرینگ از فولاد آلیاژی کروم دار پر کربن است. این فولادها در قطعاتی که باید در تنش های عمودی و بصورت استاتیکی و دچار بار زیاد و سایش زیاد باشند واصطلاحا باید تنش های موسوم به تنش لحیدگی را تحمل نمایند، بکار گرفته میشوند،قطعاتی مانند : ساچمه ها غلطک ها مفاصل سوزن ها یاتاقان ها. این فولاد ها دارای ۲۵۰ c نیز تقریبا سختی حرارت را حفظ میکنند (با اندکی کاهش). همانطور که گفته شد آلیاژ فولاد بلبرینگ بسیار زیاد می باشد و حاوی بیش از ۱۶% کروم میباشد .

فولاد بلبرینگ دارای حداقل سختی مورد نیاز معادل 58 (راکول سی) برای اجزای فولاد بلبرینگ می باشد . دمای پیش گرم فولاد بلبرینگی 150 – 200 درجه سانتی گراد است

خصوصیت: سختی و سختی پذیری بالا, استحکام و چقرمگی خوب و مقاومت سایشی بسیار خوب کاربرد: انواع ساچمه و غلطک های کروی, استوانه ای و مخروطی, مفصل ها, دیسک ها , رینگ ها , واشر, حلقه های اتصال و صفحات تا قطر ۵۰ میلیمتر دمای پیش گرم: ۱۵۰ الی ۲۰۰سانتی گراد.