فولاد های آلیاژی
آهن الات ساختمانی
فولادهای ابزار کربنی
فولادهای ابزار کربنی دسته ای از فولادهای کربنی و آلیاژی که برای ساخت ابزار و قالب مناسب هستند .
این خواص شامل سختی، مقاومت به سایش و مقاومت به تغییرشکل و دفورمه شدن و قابلیت حفظ لبه برش دهنده در دماهای بالا می باشد . در نتیجه فولادهای ابزاری برای شکل دهی به سایر مواد مناسب هستند .
اگربه آهن مذاب کربن اضافه شود پس از انجماد آلیاژی بدست می آید که فولاد نام دارد. مقدار کربن موجود در فولاد های مهندسی 1-1.9 درصد است .
البته در فولاد های کربنی علاوه برکربن عناصردیگری نظیر سیلسیم، گوگردو منگنز نیز به مقدار کم وجود دارند . برای بدست آوردن خواص مطلوب تر، عناصردیگری نظیر کرم،نیکل، تنگستن، تیتانیوم،وانادیوم و مولیبدن به فولاد ها اضافه می شود.
طبقه بندی فولادها به دوطریق روش تولید و ترکیب شیمیایی انجام میگیرد . یکی از این دسته ها دسته فولاد های ساده کربنی هستند که عنصراصلی تشکیل دنده آنها کربن می باشد .
فولاد های ساده کربنی به سه گروه کم کربن (حداکثر 0.25 کربن)، فولاد های کربن متوسط (حداکثر0.25-0.50 کربن)، فولادهای پرکربن (بیش از0.55 کربن) .
فولاد های کربنی بیشترین حجم تولید قطعات ریختگی فولادی را به خود اختصاص می دهند.این نوع فولادها متشکل از:کربن، منگنز، سیلسیم، فسفر و گوگرد می باشند.کربن بیشترین تاثیررا در خواص مکانیکی قطعات تولیدی برعهده داشته و فسفرو گوگردعناصر نامطلوب می باشند.
فولاد های ابزار کربنی به دلیل داشتن درصد بالا کربن و درصد پائین عناصر آلیاژی و همچنین عدم استفاده در صنایعی که نیاز به دمای کاری بالا دارند , از قیمت مناسبی برخوردار هستند و می توان از آنها برای ساخت قطعات و ابزار های متنوعی در صنایع مختلف استفاده نمود .
فولاد های ابزار کربنی به دلیل درصد بالای کربن خود, دارای مقاومت به سختی خیلی بالایی هستند و بطور کلی از سختی بالاتری نسبت به فولاد های سردکار و گرمکار برخوردار هستند.
خواص فولادهای ابزار کربنی
برخلاف فولاد های گرمکار دمای کاری آنها بسیار پایین تر می باشد و در صورتی که در دمای کاری بیشتر از 150 درجه سانتیگراد قرار بگیرند خواص خود را از دست می دهند, یکی از نکات منفی فولاد های ابزار کربنی احتمال شکسته شدن و ترک برداشتن آن می باشد, که در بعضی از فولاد های این گروه با افزایش عناصر آلیاژی نظیر مولیبدن, منگنز, سیلیسییم و وانادیوم تا حدودی این مشکل را برطرف کرده اند .
گروهای فولادهای ابزار کربنی
گروه فولاد ابزار سخت کاری شونده با آب ، گروه W
این فولاد ها توسط آب سختکاری می‌شوند و به همین دلیل فولادهای ابزاری سختکاری شونده با آب نام گذاری شده‌اند . فولادهای گرید-W در حقیقت فولادهای کربن-بالا و کربن-پایین هستند. این گروه از فولادهای ابزاری به دلیل قیمت پایین‌تر آنها نسبت به سایر فولادهای ابزاری بسیار پرکاربرد هستند. این فولادها برای کاربردهایی که دمای بالا وجود ندارد بسیار مناسب هستند. در دماهای بالای ۱۵۰ درجه سلسیوس این فولادها خاصیت سختی خود را به شدت از دست می‌دهند. قابلیت سختکاری فولادهای گروه-W کم بوده و نیاز به کوئنچ کردن سریع با آب دارند.
گروه فولاد ابزار سخت کاری شونده با روغن (Oil Hardening) ، سری O
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 .
گروه فولاد ابزار سخت کاری شونده در هوا (Air Hardening): سری A
اولین فولاد ابزاری سختکاری شونده در هوا با عنوان Mushet steel شناخته می‌شد.
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 است و توازن خوبی بین استحکام و مقاومت به سایش در آنها برقرار است.
گروه فولاد ابزار کربن-کروم بالا ، سری D
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.
گروه کار-گرم
فولادهای ابزاری کار- گرم فولادهایی هستند که برای شکل دادن یا برش مواد در دماهای بالا از آنها استفاده می‌شود.
گروه مقاوم به شوک
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 کاربرد – خاص
فولادهای ابزاری نوع-P که مخفف فولادهای قالب تزریق پلاستیک هستند.
فولادهای ابزاری نوع-L که مخفف فولادهای ابزاری آلیاژ-پایین استفاده خاص هستند. فولاد L6 برای مثال بسیار بسیار مستحکم است.
فولادهای ابزاری نوع-F که توسط آب سختکاری می‌شوند و مقاومت به سایش آنها بسیار بیشتر از فولادهای ابزاری نوع-W است.
اشاره ای به کاربردهای فولادهای ابزار کربنی
فولاد ابزاری کم کربن در ساخت قطعات مهندسی, ساختمان کشتی و راه آهن (با قابلیت جوش پذیری عالی), فولاد ابزار کربن متوسط برای ساخت قطعات و اجزاء در صنایع,راه آهن,ماشین آلات و دستگاه های و صنایع حمل و نقل, و از فولاد ابزار پر کربن برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت سایشی خوب دارند همچون غلطک ها,ابزار آلات ماشین آلات صنعتی اشاره نمود.
فولاد های ابزار کربنی برای ساخت قطعاتی نظیر ابزار دستی, ابزار آلات کشاورزی, آچار,پیچ ومهره , ماتریس , محور کرپی داس , چکش , پیچ گوشتی , قالب های برجسته کاری تو پر و توخالی و همچنین قالب های برش و پانچ سرد و سایر ابزار آلات ساده دیگر نیز استفاده نمود.
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
