فولاد گرمکار 1.2344 ، با سختی ومقاومت به سایش بالا و حفظ خواص در دمای بالا

خانه » مقالات آموزشی » فولاد گرمکار 1.2344 ، با سختی ومقاومت به سایش بالا و حفظ خواص در دمای بالا

فولاد گرمکار 1.2344 که با شناسه کد H13 شناخته می‌شود . از جمله فولادهای گرمکار با کاربرد گسترده در صنایع مختلف می‌باشد. ویژگی اصلی فولادهای ابزار گرم کار سختی و مقاومت به سایش بالا و حفظ این خواص در دماهای کاری بالا می‌باشد .

خواص سختی بالا و ضدسایش این فلزات از فاز کاربید موجود در ساختاراین محصول می باشد . این فاز از ترکیب عناصر آلیاژی کاربیدزا مثل کروم، مولیبدن و تنگستن با کربن موجود در فولاد ایجاد می‌شود.

فولادگرمکار با توجه به ترکیب شیمیایی سازنده آن‌ها به سه دسته ‌ی فولادهای ابزار گرم کار کروم دار، فولادهای ابزار گرم کار مولیبدن ‌دار و فولادهای ابزار گرم کار تنگستن دار تقسیم می‌شوند.

معمولا فولادهای ابزار گرم کار کرومدار پرمصرف ترین نوع این فولاد ها می‌باشند . سایر گروه‌ها هم کاربردهای خاص و ویژه خود را دارند . فولاد 1.2344 در دسته فولادهای ابزار گرمکار کروم دار قرار می‌گیرند، این فولاد علاوه بر مقادیر زیاد کروم مقادیر قابل توجهی وانادیم و مولیبدن هم در ترکیب خود دارد.

تفاوت فولاد گرمکار و سردکار

فولادهای ابزار با توجه خواص آنها به سه دسته کلی فولاد ابزار سردکار، فولاد ابزار گرمکار و فولاد ابزار تندبر دسته بندی می‌شوند. ویژگی اصلی این فولادها همانطور که گفته شد سختی و مقاومت به سایش بالای آن‌هاست .

این خصوصیات آن‌ها را برای ساخت ابزار تراشکاری، برشکاری، سوراخکاری و سایر کاربردهای ازین دست مناسب می‌کند. فولادهای ابزار در محل کاربردشان تحت اصطحکاک‌های شدید قرار می‌گیرند . اصطحکاک باعث ایجاد حرارت و بالا رفتن دمای کاری می‌شود .

به طور معمول با افزایش دما و تحت حرارت فلزات با کاهش سختی مواجه می‌شوند . اما فولادهای ابزار نسبت به فولادهای عادی مقاومتی در برابر این موضوع از خود نشان می‌دهند . با توجه به ترکیبات و خواص این فولادها تحمل حرارتی فولادهای ابزار سردکار کمتر است .

فولادهای ابزار گرمکار تا دمای 500-600 درجه سانتیگراد هم سختی خود را حفظ می‌کنند . فولادهای ابزار تندبر تا دماهای بالاتر را هم تحمل می‌کنند به همین دلیل از ابزار ساخته شده با این نوع فولاد در سرعت‌های خیلی بالا که اصطکاک شدید ایجاد می‌شود هم می‌توان استفاده کرد.

ابعاد و کاربرد میلگرد فولاد گرمکار 1.2344

فولاد گرمکار 1.2344 معمولا به صورت میلگرد یا شفت تولید می‌شود، فرآیند ساخت این میلگردها نورد می‌باشد. قطر میلگرد از این جنس معمولا از 20 میلمیتر تا 330 میلیمتر بیشترین کاربرد را دارد. این نوع فولاد فقط در حالت آنیل شده قابیلیت ماشین کری دارد .

آنیل نرم سازی فولاد گرمکار 1.2344 در دمای 750-800 درجه سانتیگراد انجام می‌شود . حاصل آن نرم ترین حالت فولاد گرمکار می‌باشد. برای سخت کاری فولاد 1.2344 حرارت دهی در دمای 1000-1100 درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد‌ و در روغن کوئنچ می‌شود. از این فولاد برای تولید قالب‌های دایکست آلومینیوم، منیزیم و روی استفاده می‌شود، همچنین این فولاد جهت ساخت قالب‌های اکستروژن هم مناسب می‌باشد.

مشخصات فنی فولاد گرمکار 1.2344

فولاد ابزار گرمکار 1.2344 که با نام X40CrMoV5-1 نیز شناخته می‌شود . یک فولاد ابزار گرمکار دارای کروم بوده که به طور گسترده‌ای در کاربردهای ابزاری کار سرد و گرم استفاده می‌شود. این فولادها در گروه H به وسیله‌ی سیستم طبقه‌بندی AISI مشخص شده و از H1 شروع و تا H19 ادامه دارند.

فولاد ابزار گرمکار 1.2344 دارای مشخصات ، مقاومت خوب به سایش در هر دو دمای بالا و پایین، میزان بالایی از چقرمگی و چکش‌خواری، میزان بالا و یکنواختی از قابلیت ماشین‌کاری و قابلیت پولیش‌کاری، استحکام بالای خوب و مقاومت به خستگی حرارتی، خواص عالی بدست آمده از طریق سخت شدن و اعوجاج بسیار محدود در طول سخت کردن می باشد .

در این فولاد مولیبدن و وانادیم به عنوان عوامل استحکام‌بخشی عمل می‌کنند. میزان کروم به این فولاد کمک کرده تا در برابر نرم شدن در دمای بالا مقاومت کند. فولاد ابزار کارگرم 1.2344 یک ترکیب عالی از مقاومت به شوک و سایش را نشان می‌دهد و همچنین دارای سختی سرخ خوبی است. همچنین قادر است در مقابل سرد کردن سریع از خود مقاومت نشان دهد.

این نوع از فولاد گرمکار با توجه به خواص متعدد آن بیش از هر فولاد ابزار دیگری در کاربردهای ابزاری استفاده می‌شود. از کاربردهای این نوع از فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ماهیچه‌ها،‌ قالب‌های اکستروژن و ریخته‌گری تحت فشار، پین‌های بیرون‌انداز قطعه از قالب، قالب‌های حدیده‌کاری، ابزار پرس‌کاری فلزات سبک و سنگین، سوزن سوخت‌رسان، بوش‌ها و ابزارآلات ریخته‌گری تحت فشار.

عملیات حرارتی فولاد 1.2344

فرایند آنیل کردن این فولاد در محدوده‌ی دمایی ℃898-843 انجام و در کوره به آرامی (℃5 در هر ساعت) تا دمای ℃537 خنک می‌شود. بعد از این فرایند، نرخ خنک کردن افزایش پیدا می‌کند. همچنین مسائلی نیز باید به جهت جلوگیری از کربوریزاسیون یا دکربوریزاسیون اضافی درنظرگرفته شود.

در فرایند سخت کردن، ابتدا یک پیش‌گرمایش قبل از افزودن شارژ به درون کوره انجام می‌شود که محدوده دمایی این پیش‌گرمایش برابر است با: ℃815-760. فولاد ابزار کارگرم 1.2344 یک فولادی است که قابلیت سختی‌پذیری بسیار بالایی داشته و باید به وسیله‌ی سرد کردن در هوای ساکن خنک شود. استفاده از یک حمام نمک یا کوره‌ای با اتمسفر کنترل شده به منظور به حداقل رساندن دکربوریزاسیون مطلوب است.

دمای این فرایند بسته به اندازه‌ی مقطع در محدوده‌ی ℃1010-982 قرار می‌گیرد. فرایند کوئنچ این فولاد در دمش هوای خشک یا ساکن انجام می‌شود. درصورتی که اشکال پیچیده‌ای سخت شده باشند می‌توان از یک کوئنچ روغن مرحله‌ای استفاده کرد. قطعه را در روغن کوئنچ کرده و زمانی که رنگ آن عوض شد، قطعه از حمام برداشته می‌شود (℃537-593).

فرایند نهایی خنک کردن تا زیر دمای ℃65-51 در هوا انجام شده و بلافاصله عملیات بازپخت انجام می‌شود. روش بازپخت ممکن است بر اساس اندازه و کاربرد تغییر کند، اما معمولاً در محدوده‌ی حداکثر سختی ثانویه یا بالاتر از آن انجام می‌شود. در این فولاد بازپخت دوتایی نیز پیشنهاد می‌گردد. محدوده‌ی دمایی بازپخت در این فولاد از ℃100 تا ℃700 گزارش شده است.

استاندارد و ترکیب شیمیایی فولاد گرمکار 1.2344

فولاد گرمکار 1.2344 در استاندارد AISI/SAE با کد H13 شناخته می‌شود. ترکیب شیمیایی فولاد گرمکار 1.2344 آلیاژی در جدول زیر آورده شده است

کربن	منگنز	فسفر	گوگرد	سیلیسیم	کروم	وانادیم	مولیبدن
0/32 %- 0/45 %	0/2 %-0/6 %	0/03 %	0/03 %	0/8 %-1/25 %	4/75 %-5/5 %	0/8 %-1/2 %	1/1 %-1/75 %