طبقه بندی فولادهای ابزاری ، تعداد بسیار زیادی از فولادهای ابزار به‌طور مؤثری توسط مؤسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) طبقه‌بندی شده‌است که توسط کشورهای بسیاری پذیرفته شده و استفاده می‌شود. سیستم طبقه‌بندی AISI فولادهای ابزار را بر اساس مشخصات برجسته آنها مانند آلیاژ، کاربرد یا عملیات حرارتی آنها به گروه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌کند.
| گروه | نماد شناسایی |
|---|---|
| فولادهای ابزاری سخت شونده با آب (Water-Hardening) | W |
| فولادهای ابزاری مقاوم به شوک و ضربه (Shock Resistant) | S |
| فولاهای ابزاری کارسرد سختکاری شونده با روغن (Oil-Hardening) | O |
| فولادهای ابزاری کارسرد، آلیاژ-متوسط، سختکاری شونده در هوا (Air-hardening) | A |
| فولادهای ابزاری کارسرد، کروم-بالا، پرکربن | D |
| فولادهای ساخت قالب | P |
| فولادهای ابزاری کار گرم (Hot-Work)، کروم، تنگستن و مولیبدن | H |
| فولادهای ابزاری تندبر تنگستنی (Tungsten) | T |
| فولادهای ابزاری تندبر مولیبدنی (Molybdenum) | M |
هر چه درصد عناصر تشکیل دهنده کاربیدهای قوی بیشتر باشد، چگالی کاربیدهای پایدار در آستنیت در هنگام کار در حالت گرم و آستنیتی کردن بیشتر خواهد بود. این کاربیدها علاوه بر آنهایی که در حین تمپرینگ در مارتنزیت شکل گرفته‌اند، به عنوان اجزایی از میکروساختار باقی خواهند ماند. هر چه درصد کربن مارتنزیت و چگالی کاربیدها بیشتر باشد، مقاومت به سایش فولاد افزایش خواهد یافت، اما از طرفی چقرمگی آن کاهش می‌یابد.
فولادهای ابزاری سختکاری شونده در آب کمترین میزان عناصر آلیاژی را در میان فولادهای ابزاری دارند و اساساً این فولادها، فولادهای کربنی هستند. به همین دلیل قابلیت سختکاری آنها پایین بوده و برای تشکیل مارتنزیت باید آنها را در آب کوئنچ کرد. حتی با وجود کوئنچ کردن در آب ممکن است فقط سطح فولاد سختکاری شود. با این حال درصد بالای کربن در فولادهای ابزاری سختکاری شونده در آب این اطمینان را می‌دهند که در هر جایی که مارتنزیت شکل بگیرد، سختی بالایی وجود خواهد داشت. به دلیل درصد پایین عناصر آلیاژی در فولادهای ابزاری سخت شونده در آب، با عملیات حرارتی فقط کاربیدهای آهن شکل خواهند گرفت.
این فولادها توسط آب سختکاری می‌شوند و به همین دلیل فولادهای ابزاری سختکاری شونده با آب نام گذاری شده‌اند. فولادهای گرید-W در حقیقت فولادهای کربن-بالای ساده هستند. این گروه از فولادهای ابزاری به دلیل قیمت پایین‌تر آنها نسبت به سایر فولادهای ابزاری پرکاربردترین فولادهای ابزاری هستند. این فولادها برای کاربردهایی که دمای بالا وجود ندارد بسیار مناسب است. در دماهای بالای ۱۵۰ درجه سلسیوس این فولادها خاصیت سختی خود را به شدت از دست می‌دهند. از آنجایی که این فولادها پس از عملیات حرارتی خیلی بیشتر از فولادهای سختکاری شونده در هوا یا روغن، تاب برداشته یا ترک می‌خورند، امروزه نسبت به قرن ۱۹ و ۲۰ خیلی کمتر از آنها استفاده می‌شود.
فولادهای ابزاری کار-سرد، سختکاری شونده در روغن با هدف تولید فولادهایی با مقاومت به سایش بسیار بالا در شرایط کار در حالت سرد توسعه داده شدند. سختی بالا توسط مارتنزیت کربن-بالای تمپر شده در دمای پایین، برای تولید کاربیدهای پراکنده بسیار ریز، ایجاد می‌شود. به دلیل وجود درصد بالای کربن و عناصر آلیاژی، قابلیت سختکاری تا عمق زیادی از قطعه، توسط کوئنچ کردن در روغن وجود دارد.
گرید O7 حاوی درصد بسیار بالایی از کربن و درصد زیادی عناصر آلیاژی است که باعث بهبود تشکیل گرافیت می‌شود، و این امر سبب افزایش قابلیت ماشینکاری و عمر قالب می‌شود.این سری شامل گریدهای O1 و O2 و O6 و O7 می‌باشد. فولادهای این گروه همگی در دمای ۸۰۰ درجه سلسیوس سختکاری و داخل روغن کوئنچ شده و در دمای زیر ۲۰۰ درجه سلسیوس برگشت (tempering) داده می‌شوند.
فولادهای ابزاری آلیاژ-متوسط، کار-سرد در شرایط کار در حالت سرد مقاومت به سایش بالایی دارند. گریدهای مختلف این فولادها، به دلیل دامنه مختلفی از درصد کربن و عناصر آلیاژی، ترکیب‌های مختلفی از چقرمگی و سختی ارائه می‌دهند. مشابه فولادهای سخت شونده در روغن، مقاومت در برابر سایش توسط مارتنزیت پر-کربن و کاربیدهای ریز پراکنده فراهم می‌شود. با این حال درصد عناصر آلیاژی به اندازه ای زیاد است که امکان تشکیل مارتنزیت در هنگام خنک شدن در هوا نیز وجود دارد و در نتیجه این فولادها در هوا نیز سختکاری می‌شوند.
خنک کاری نسبتاً آهسته این فولادها در هوا باعث به حداقل رسیدن اعوجاج و تاب برداشتن قطعه و پایداری ابعادی خوب آنها در هنگام عملیات حرارتی می‌شود. این گروه از فولادهای ابزاری دارای گریدی با نام A10 است که حاوی گرافیت نیز می‌باشد.فولادهای ابزاری نوین سختکاری شونده در هوا با ویژگی «تغییر شکل و دفورمه شدن کم» خود در طول فرایند خنک کاری شناخته می‌شوند. قابلیت ماشینکاری آنها معمولاً خوب بوده و توازن خوبی بین استحکام و مقاومت به سایش در آنها برقرار است.
طبقه بندی فولادهای ابزاری فولادهای ابزاری کار سرد، کربن-بالا، کروم-بالا مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خوردگی دارند. در این فولادها علاوه بر نقش مارتنزیت کربن-بالای تمپرشده در اجزای میکروساختار، تعداد زیادی از کاربیدهای آلیاژ نیز نقش مهمی در دستیابی به مقاومت در برابر سایش بالا دارند. مقداری از کاربیدهای آلیاژ در هنگام انجماد تولید شده و با آستنیت در هنگام کار در حالت گرم و آستنیتی کردن همزیستی می‌کنند، و مقداری نیز در هنگام تمپرکردن ایجاد می‌شود.
در این فولادها نیز، درصد بالای عناصر آلیاژی قابلیت سختکاری را بالا برده و امکان تولید مارتنزیت در هنگام خنک کاری در هوا و در نتیجه پایداری ابعادی قطعه ایجاد می‌گردد. با اینکه مقاومت به سایش فولادهای ابزاری سری-D برای کاربردهای کار در حالت سرد مطلوب است، فرایندهای ماشینکاری و سنگ زنی در هنگام تولید قالب‌های ریخته‌گری و تزریق پلاستیک دشوار است.
فولادهای ابزاری کلاس کار سرد شونده سری D، که در اصل شامل فولادهای D2 و D3 و D6 و D7 است، حاوی ۱۰ تا ۱۳ درصد عنصر کروم است. این فولادها معمولاً سختی خود را تا ۴۲۵ درجه سلسیوس حفظ می‌کنند. از کاربردهای متداول این گروه می‌توان به قالب‌های فورجینگ، بلوک قالب‌های دایکستینگ و قالب‌های ساخت قطعه به روش کشش (drawing) اشاره کرد. به دلیل درصد بالای کروم آنها برخی فولادهای سری D به عنوان فولاد زنگ نزن یا «شبه-زنگ نزن» شناخته می‌شوند. اما به دلیل رسوب کروم و محتوای کربن آنها به صورت کاربید، خاصیت مقاومت به زنگ زدگی آنها پایین است.
طبقه بندی فولادهای ابزاری ، شکل دهی به فلزات توسط ضربه‌های سنگین این پرس سقوطی در دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد، نوعی کار گرم (Hot Working) می‌باشد. شکل دهی فلزات توسط این پرس‌های ضربه ای در دماهایی بسیار کمتر از دمای کار-گرم، «فورجینگ سرد» خوانده می‌شود که نوعی فرایند «کار-سرد» می‌باشد. قالب‌های مورد استفاده در این دستگاه‌های پرس باید شرایط بسیار طاقت فرسایی را تحمل کنند.
فولادهای ابزاری کارگرم فولادهایی هستند که برای شکل‌دادن یا برش مواد در دماهای بالا از آنها استفاده می‌شود.
فولادهای ابزاری مقاوم به شوک یا ضربه با هدف ساخت فولادهایی با چقرمگی و مقاومت به شکست بالا در کنار داشتن استحکام و مقاومت به سایش بالا برای کاربردهای بارگذاری ضربه ای ساخته شده‌اند. چقرمگی بالا با نگه داشتن درصد کربن در سطح متوسط حاصل می‌شود، به این طریق درصد کربن در مارتنزیت کم بوده و کاربیدهای پراکنده ریز است. درصد عناصر آلیاژی این فولادها نسبت به فولادهای ابزاری گروه W بیشتر بوده و در نتیجه قابلیت سختکاری آنها نیز بالاتر است. عناصر آلیاژی همچنین ایجاد کاربیدهای پراکنده را تقویت می‌کنند.
افزایش زیاد مقاومت به شوک و سختی توسط آلیاژی کردن فولاد با عنصرهای کروم-تنگستن، سیلیکون-مولیبدن، سیلیکون-منگنز انجام می‌شود. فولادهای ابزاری مقاوم به شوک (سری S) طوری طراحی می‌شوند که هم در دماهای بالا و هم در دماهای پایین نسبت به شوک و ضربه ناگهانی مقاوم باشند. برای داشتن استحکام کافی نیاز است که سطح کربن پایین باشد (در حدود ۰٫۵ درصد).
گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran
تفاوت فولاد CK45 و MO40 در صنعت ساخت و تولید، انتخاب فولاد مناسب برای قطعات و تجهیزات مختلف از اهمیت
تسمه CK45 چیست؟ تسمه CK45 یکی از محصولات فولادی مهم و پرکاربرد است که به دلیل خواص مکانیکی برتر و
لوله مانیسمان رده 80 چیست؟ مانیسمان رده 80 یا لوله مانیسمان رده 80، یکی از انواع لولههای بدون درز (Seamless)
به شما قول میدهیم که ایمیل شما بصورت امانت پیش ما خواهد بود و آن را به هیچ شرکت تبلیغاتی نخواهیم داد.
لطفا برای دریافت آخرین مطالب ارزشمند فولادکاران، ایمیلتان را در کادر روبرو وارد کرده و دکمه ارسال را فشار دهید.
گروه صنعتی توسعه تجارت فولاد کاران از سال ۱۳۷۰ فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است. همچنین این شرکت خدماتی چون برشکاری فولاد های آلیاژی با دستگاه های تمام اتوماتیک با پرسنل مجرب با بالاترین دقت و در سریعترین زمان ممکن و همچنین تابگیری انواع مقاطع فولادی اعم از ورق و میلگرد و چهار پهلو و … با دستگاه پرس قابل انجام می‌باشد.
فولاد های آلیاژی
آهن الات ساختمانی
