فولاد 2311 که با نام تجاری P20 نیز شناخته میشود، که در گروه فولاد قالب پلاستیک قرار دارد، یک فولاد آلیاژی کم کربن و کروم-مولبیدن برای ساخت قالب های پلاستیک است که کاربر گسترده ای در صنایع قالب سازی، به ویژه در قالب های تزریق پلاستیک، قالب های فشاری و قالب هایی پیش سخت شده عرضه میشود، که علاوه بر کیفیت بالا قیمت فولاد 2311 نیز مناسب بوده و همین امر آن را به گزینه‌ای اقتصادی و کاربردی برای تولیدکنندگان قالب تبدیل کرده است.
با این حال، عملیات حرارتی صحیح می‌تواند خواص مکانیکی و عمر کاری آن را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد. هدف از این مقاله بررسی علمی و دقیق فرآیند عملیات حرارتی فولاد 2311، اثرات آن بر ریزساختار و خواص مکانیکی و نیز ارائه راهکارهایی برای بهینه‌سازی آن است.
عملیات حرارتی فولاد 2311 با اهداف زیر انجام می‌گیرد:
عملیات حرارتی فولاد 2311 معمولاً شامل مراحل زیر است:
این فرآیند معمولاً برای همگن‌سازی ساختار قبل از عملیات اصلی انجام میشود. دمای نرماله کردن معمولاً بین 870 تا 900 درجه سانتی‌گراد است. این مرحله سبب اصلاح ساختار دندریتی حاصل از ریخته‌گری و بهبود توزیع کاربیدها میشود.
گرمایش تا دمای آستنیته (معمولاً بین 840–870°C) و سپس کوئنچ کردن (سریع سرد کردن) در روغن یا هوا با کنترل دقیق سرعت سرد شدن، سبب تشکیل مارتنزیت میشود. این مرحله سختی فولاد را افزایش داده ولی چقرمگی را کاهش می‌دهد.
به‌منظور کاهش تنش‌های داخلی و افزایش چقرمگی، قطعه پس از سخت‌کاری تحت فرآیند تمپرینگ در دمای 500–650 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد. این فرآیند باید بلافاصله پس از کوئنچ انجام شود تا از تشکیل ترک جلوگیری شود.
عملیات حرارتی مناسب می‌تواند سختی فولاد 2311 را از حدود 28–32 HRC (در حالت پیش‌سخت شده) به حدود 50–52 HRC افزایش دهد. علاوه بر آن، ویژگی‌هایی نظیر مقاومت به خستگی، مقاومت در برابر سایش، و عمر قالب نیز بهبود می‌یابند.
به‌عنوان نمونه، پس از عملیات نیتروژن‌دهی سطحی، سختی سطحی می‌تواند به بیش از 60 HRC برسد در حالی که مغز فولاد همچنان چقرمگی مطلوب را حفظ می‌کند.
استفاده از کوره‌های خلأ یا کنترل‌شده (مانند اتمسفر گاز خنثی) می‌تواند بسیاری از این مشکلات را کاهش دهد.
نیتروژن‌دهی یکی از پرکاربردترین عملیات سطحی برای فولاد 2311 است. این فرآیند در دمای حدود 500–550 درجه سانتی‌گراد انجام شده و لایه‌ای سخت از نیتریدهای آهن و آلیاژی ایجاد می‌کند. مزایای نیتروژن‌دهی عبارتند از:
دسته‌بندی استاندارد فولاد 2311
فولاد 2311 که با نام‌های DIN 1.2311 و AISI P20 نیز شناخته میشود، در دسته فولادهای ابزار قالب‌سازی پلاستیک (Plastic Mold Tool Steels) قرار می‌گیرد. در استاندارد DIN آلمان، این فولاد با عنوان 1.2311 (40CrMnMo7) معرفی شده و به‌عنوان فولاد آلیاژی کم‌کربن با عناصر آلیاژی کروم، منگنز و مولیبدن شناخته میشود. در سیستم طبقه‌بندی آمریکایی AISI/SAE نیز تحت کد P20 دسته‌بندی میشود که زیرگروه فولادهای ابزار ویژه ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک است.
این فولاد معمولاً در حالت پیش‌سخت شده (Pre-hardened) با سختی حدود ۳۰ تا ۳۲ راکول C عرضه میشود و به دلیل خواصی همچون ماشین‌کاری مناسب، قابلیت پولیش‌پذیری خوب و مقاومت در برابر سایش، انتخاب مناسبی برای قالب‌سازی است. همچنین در استانداردهای بین‌المللی نیز به‌عنوان فولاد ابزار برای کاربردهای دمای پایین تا متوسط شناخته میشود.
عملیات حرارتی دقیق و خرید مطمئن فولاد 2311
فولاد 2311 یک انتخاب عالی برای قالب‌سازی است، اما برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب، نیازمند عملیات حرارتی دقیق مانند سخت‌کاری، تمپرینگ و نیتروژن‌دهی است. این فرآیندها عمر قالب را افزایش داده و کیفیت قطعات تولیدی را بهبود می‌بخشند. برای تضمین کیفیت و اطمینان از اصالت، توصیه میشود فولاد 2311 را از تأمین‌کننده‌های معتبر تهیه کنید. شرکت فولاد حامیران با ارائه محصولاتی با استاندارد بالا، گزینه‌ای مطمئن برای خرید این فولاد پرکاربرد محسوب میشود.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام
