فولاد ابزار گرمکار 1.2714 ، فولاد ابزاری با مقاومت بالا به سایش

خانه » مقالات آموزشی » فولاد ابزار گرمکار 1.2714 ، فولاد ابزاری با مقاومت بالا به سایش

فولاد ابزار گرمکار 1.2714 با کد L6 هم شناخته می‌شود ، از جمله فولادهای ابزار گرمکار پرمصرف می‌باشد . خصوصیت ویژه فولاد ابزار گرمکار سختی و مقاومت به سایش بالا و حفظ این خواص در دمای بالا می‌باشد .

حضور فاز کاربیدی در این نوع آلیاژ ابزار باعث ایجاد سختی‌های بالا می‌شود . فاز کاربید در واقع ترکیب عناصر آلیاژی کاربیدزا مثل کروم، مولیبدن و تنگستن و کربن موجود در ساختار فولاد می‌باشد. فولادهای گرم کار از لحاظ ترکیب شیمیایی به سه دسته‌ی فولادهای ابزار گرم کار کروم دار، فولادهای ابزار گرم کار مولیبدن ‌دار و فولادهای ابزار گرم کار تنگستن دار تقسیم می‌شوند.

نوع دیگری از این نوع فولادها وجود دارند که در واقع به نوع کم آلیاژ شناخته می‌شوند و به سری L معروف هستند. میزان عناصر آلیاژی این سری فولادهای ابزار گرمکار کمتر از سایر گروه‌ها می‌باشد.

فولاد ابزار گرمکار 1.2714 در دسته فولادهای ابزار کم آلیاژ قرار می ‌گیرد . حاوی عناصر کاربیدزا کروم، مولیبدن و وانادیم می‌باشد . همچنین مقادیر قابل توجهی از نیکل در ساختار این فولاد موجود می‌باشد.

تفاوت فولاد ابزار گرم‌کار و سردکار

به طور کلی فولادهای ابزار با توجه به خواص مکانیکی به سه دسته اصلی فولاد ابزار سردکار، فولاد ابزار گرم‌کار و فولاد ابزار تندبر تقسیم می‌شوند. ویژگی اصلی این فولادها همانطور که گفته شد سختی و مقاومت به سایش بالای آن‌هاست که آن‌ها را برای ساخت ابزارهای کاربردی مناسب می‌کند.

فولادهای ابزار در محل کاربردشان با اصطحکاک‌های شدید روبرو هستند . اصطحکاک موضعی باعث ایجاد حرارت و افزایش دمای کاری می‌شود . در فلزات همزمان با افزایش دمای کاری شاهد کاهش سختی خواهیم بود.

اما تفاوت فولادهای ابزار نسبت به فولادهای عادی حفظ سختی خود در دماهای بالاتر می‌باشد . با توجه به ترکیبات و خواص این فولادها تحمل حرارتی فولادهای ابزار سردکار کمتر است .

تحمل حرارتی فولادهای ابزار گرمکار بدون کاهش سختی تا دمای 500-600 درجه سانتیگراد می‌باشد . همچنین فولادهای ابزار تندبر تا سطح دمایی بیشتر ار تحمل می‌کنند . به همین دلیل از این فولاد برای ساخت ابزارهایی که در سرعت‌ها و اصطکاک‌های بسیار بالا کار می‌کنند، استفاده می‌شود.

ابعاد و کاربرد میلگرد 1.2714

فولاد 1.2714 به طور کلی با فرآیند نورد در مقطع میلگرد تولید می‌شود. قطر میلگرد از این جنس در بازه 20 میلمیتر تا 330 میلیمتر بیشترین فروش را دارد .

ابزار با این جنس بیشتر به روش ماشین کاری یا فورج ساخته می‌شود فولاد 1.2714 فقط در حالت آنیل قابلیت تراشکاری دارد. آنیل نرم سازی فولاد 1.2714 در دمای 700-670 درجه سانتیگراد انجام می‌شود . حاصل آن نرم ترین حالت فولاد می‌باشد.

برای سخت کاری فولاد 1.2714 حرارت دهی در دمای 870-830 درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد‌ و معمولا در روغن کوئنچ می‌شود. فولاد ابزار 1.2714 به دلیل حضور نیکل در ساختارش از لحاظ چقرمگی خواص بهتری دارد و تردی و احتمال شکستن آن کمتر می‌باشد. این فولاد ابزار در ساخت قالب فورج، قالب سکه زنی، اکستروژن و … کاربرد دارد.

مشخصات فنی فولاد ابزار گرمکار 1.2714

فولاد ابزار گرم‌کار 1.2714 که با نام55NiCrMoV7 نیز شناخته می‌شود ، یک نوع فولاد از رده‌ی نوع L برای اهداف خاص است. این نوع فولاد با نیکل آلیاژ شده در رده‌ی فولادهای کم آلیاژ ابزاری گرمکار قرار می گیرد.

درصد بالای نیکل فولاد ابزار گرمکار 1.2714 و همچنین میزان کم کربن آن سبب قابلیت سختی‌پذیری بسیار خوب و مقاومت به شوک نسبتاً بهتر آن در مقایسه با انواع فولاد‌های پرآلیاژ می شود.

سختی این آلیاژ در حین عملکرد خود در محدوده‌ی 430-360 برینل قرار دارد. از کاربردهای این فولاد آلیاژی می‌توان به موارد ، قالب های اکستروژن، ابزارآلات آهنگری و فورجینگ داغ، قالب‌های پردازش آلیاژهای سرب، روی و قلع، ساخت انواع متنوع قالب در سایزهای متوسط تا بزرگ برای آهنگری داغ، یاتاقان‌ها، قالب‌های پرس‌کاری داغ، سوراخ کننده‌ها، تیغه‌های برشی داغ، سمبه، نگه ‌دارنده‌های قالب، ابزارآلات سمبه‌ کاری داغ، قالب‌های پرس و تزریق پلاستیک، قالب‌های فشاری تحت تنش‌ بالای مکانیکی و حرارتی اشاره کرد .

عملیات حرارتی فولاد ابزار گرم‌کار 1.2714

عملیات حرارتی آنیل در این فولاد در محدوده دمایی ℃710-650 انجام می گردد و فرایند خنک کردن آن در کوره انجام شده و نهایتاً به سختی 240 برینلی دست می یابد .

به منظور دستیابی به مقاومت بالاتر برای بکارگیری در کاربردهای خاص، فرایند سخت کردن در دو محیط کوئنچ هوا و روغن با توجه به میزان سختی مورد نیاز (به ترتیب 55 و 57 راکول C) انجام می‌شود. محدوده دمایی برای سخت کردن ℃880-840 (اگر محیط کوئنچ هوا باشد محدوده دمایی موردنیاز ℃900-860 خواهد بود) بوده که به ازای هر اینچ از ضخامت، زمان نگهداری برابر با 1 ساعت است.

محیط کوئنچ به ضخامت قطعه نیز بستگی دارد . در صورت لزوم از ابزار در مقابل دکربوریزاسیون و اکسیداسیون در طول فرایند سخت کردن محافظت می‌شود.

بعد از رسیدن دمای قطعه به محدوده‌ی ℃80-50 بلافاصله عملیات بازپخت باید انجام شود. محدوده دمایی بازپخت نیز به میزان سختی مورد نیاز بستگی دارد (℃650-100). در اینجا هم زمان نگهداری 1 ساعت به ازای هر اینچ از ضخامت است. باید توجه داشت که شکل‌های پیچیده نیاز به کنترل دقیق دما و زمان نگهداری فولاد دارند.

دیگر فرایندها فولاد ابزار گرم‌کار 1.2714

ماشین ‌کاری تخلیه ‌ی الکتریکی (EDM) روشی است که می‌توان بر روی رده‌ی 1.2714 استفاده کرد. این فرایند به منظور حذف کامل لایه‌ی سفید مجدد سخت شده به وسیله‌ی سنگ‌ زنی یا پولیش‌ کاری قابل توصیه است.

از آنجایی که این فولاد قابلیت پولیش‌کاری خوبی در حالت بازپخت یا کوئنچ دارد، پولیش‌کاری باید بعد از فرایند سنگ‌زنی با اکسید آلومینیم یا خمیر الماس انجام شود. شایان ذکر است که باید از پولیش‌کاری اضافی که شامل زمان و فشار پولیش‌کاری می‌شود جلوگیری کرد زیرا می‌تواند منجر به عیوبی بر روی سطح پولیش شده شود.