فولاد ابزار گرمکار چیست ؟

فولاد ابزار های گرمکار برای کاربردهایی که دمای آنها بالاتر از 316 درجه سانتیگراد است طراحی شده اند، زیرا آنها از مقاومت سایشی بسیار خوبی برخوردارند و در مواردی که مقاومت و سختی در برابر درجه حرارت بالا نیاز است به راحتی مورد استفاده قرار میگیرند. توانایی مقاومت در برابر شوک های حرارتی یا مقاومت در برابر حرارت بالا نیز از دیگر ویژگی های فولاد ابزار گرمکار است.
معمولا وقتی فولاد ابزارهای سردکار در محدوده دمای 316 درجه سانتی گراد قرار میگیرند، استحکام خود را از دست میدهند و نرم می شوند. از طرفی دیگر، فولادهای خشکه هوایی یا تندبر که در قالب ابزارهای برشی استفاده می شوند، در چنین دمایی نرم نمی شوند اما سختی فولاد گرم کار و مقاومت حرارتی آنها برای استفاده در این دما مناسب نیست. به همین دلیل برای کاربردهایی که در آن دمای بالا مدنظر است باید حتما از فولاد ابزارهای گرم کار استفاده شود. این فولاد ابزارها گرید ها و دسته بندی های مختلفی دارند و قیمت فولاد گرم کار برای هر گریدی متفاوت است . از انجاییکه امروزه فروش فولاد گرم کار بسیار مورد توجه قرار گرفته است ، ما در ادامه به بررسی انواع گریدهای فولاد ابزار ها می پردازیم!

فولاد ابزار گرمکار چیست
عکس فولاد گرمکار

به طور کلی فولادهای ابزار گرم کار باید از خواص زیر برخوردار باشند:

  • مقاومت در برابر تغییر شکل در طول عملیات حرارتی
  • استحکام کششی گرم بسیار زیاد
  • مقاومت به ضربه خوب
  • مقاومت به سایش در دمای بالا
  • مقاومت در برابر شوکهای حرارتی
  • قابلیت ماشینکاری خوب

فولاد ابزار گرم کار 1.2365 یا  H10 مقاومت بسیار خوبی دربرابر نرم شدن در دمای بالا دارد. این گرید از فولاد ابزارهای گرم کار نسبت به ترک خوردگی ناشی از شوک های حرارتی مقاوم هستند و میتوانند برای سرویس دهی ، در آب سرد شوند.
کاربردهای متداول این فولاد شامل : ریخته گری تحت فشار، قالب های آهنگری و قالب های اکستروژن است.
در ادامه به برسی دقیق تر فولاد ابزار گرم کار 1.2365  می پردازیم:

جدول ترکیب شیمیایی

عناصراجزا (درصد)
کربن0.35-0.45
منگنز0.25-0.70
سیلیکون0.80-1.20
کروم3.00-3.75
نیکل0.3
مولیبدن2.00-3.00
وانادیوم0.25-0.75
مس0.25
فسفر0.03
سولفور0.03

جدول خواص فیزیکی

اندازه گیری متریاندازه گیری بریتانیا
7.77 g/cm30.281 lb/in3

ویژگی های حرارتی

خواصاندازه گیری متریاندازه گیری بریتانیا
حداکثر دمای سرویس، هوا482°C900°F

نام های دیگری که معادل فولاد 1.2365 یا H10 هستند عبارتند از:
AFNOR 32 DCV 28
DIN 1.2365
ASTM A681
FED QQ-T-570
UNS T20810

فولاد ابزار های گرم کار کروم دار طبق استاندارد آمریکا جزء فولادهای گروه H هستند. این سری از فولادها از H1  تا H19 را شامل می شود. از این بین، فولادهای H12 , H11  و H13 را می توان جزء پر مصرف ترین فولاد های ابزار گرم کار کروم دار معرفی کرد که می توانند در ضخامت های 150 میلی متری در هوا سخت شوند. به علت اینکه محتوای عناصر تشکیل دهنده آنها باهم برابر است، فولادها در طول سخت شدن به حداقل اعوجاج اعمال میشوند. ابزارهایی که از کروم فولادهای گرم کار تولید شده می شوند، بدلیل اینکه این فولادها دارای کربن کمی هستند، میتوانند بدون هیچ گونه آسیبی با آب خنک شوند. همچنین بدلیل خواص عالی که این فولادها دارند ، قیمت فولاد گرم کار گرید H12 , H11  و H13 بیشتر از قیمت سایر فولاد های ابزار گرم کار است.

فولاد گرمکار

ماشینکاری

رتبه ماشینکاری فولاد H11 نسبت به فولادهای گروه W نزدیک به 75 درصد است.

فرم پذیری

فولاد ابزار گرم کار 1.2343 بوسیله روش های معمول، ماشینکاری و فرجینگ شکل میگیرد.
جوشکاری

فولادهای 1.2343 میتوانند به راحتی توسط روش های مرسوم جوشکاری شوند.

عملیات حرارتی

این فولاد ابزارها از قبل تا 816 درجه سانتی گراد گرم می شوند و سپس فولادها با افزایش دما تا 1010 درجه سانتی گراد به طور مستقیم گرم می شوند و این کار 15 تا 45 دقیقه به طول می انجامد. سپس فولادها بوسیله هوا خنک می شوند.

فرجینگ

فولاد ابزار های 1.2343 در دمای 1121 درجه سانتی گراد فرجینگ (آهنگری) می شوند. برای این نوع فولادها، فرجینگ کمتر از 899 درجه سانتی گراد توصیه نمی شود.

دمای آنیلینگ ( Annealing)

فولاد ابزار گرم کار H11 در 871 درجه سانتی گراد آنیل می شوند و در کوره به آهستگی در 4 درجه سانتی گراد خنک می شوند.

دمای برگشت ( Tempering)

برای بدست آوردن سختی فولاد گرم کار  38 تا 54 راکول C، دمای برگشت بر روی فولاد H11 در دمای 538 تا 649 درجه سانتیگراد انجام می شود. دمای برگشت دوگانه نیز می تواند در هر یک ساعت یک بار در دمای مورد نظر در این فولادها انجام شود.

کاربرد فولاد گرم کار

کاربردهای رایج فولاد ابزار گرم کار 1.2343 عبارتند از:
 طراحی اجزای سازه های پر تنش مانند چرخ دنده های فرود هواپیما
ساخت قالب های دایکاست
قالب های ریخته گری تحت فشار
ابزارهای پرس های اکستروژن فلزات

 

Leave a Comment