عملیات حرارتی فولاد 1.2311

عملیات حرارتی فولاد 2311 (که با 1.2311 و نام تجاری P20 نیز شناخته می‌شود) نقش تعیین‌کننده‌ای در افزایش سختی، چقرمگی و طول عمر قالب‌های پلاستیک دارد. در این مقاله تخصصی، مراحل نرماله، سخت‌کاری، تمپرینگ و نیتروژن‌دهی فولاد 2311 را به‌صورت علمی بررسی می‌کنیم و اثر هر مرحله بر ریزساختار و خواص مکانیکی را توضیح می‌دهیم.
فولاد 1.2311 که با نام تجاری P20 نیز شناخته می‌شود، از پرکاربردترین فولادهای قالب پلاستیک است.

این فولاد آلیاژی کم‌کربن با عناصر کروم و مولیبدن، در صنایع قالب‌سازی به‌ویژه در تولید قالب‌های تزریق پلاستیک، قالب‌های فشاری و قالب‌های پیش‌سخت‌شده استفاده گسترده‌ای دارد. علاوه بر کیفیت بالا، قیمت فولاد 2311 نسبت به سایر گریدهای قالب‌سازی اقتصادی‌تر است و همین موضوع آن را به انتخابی محبوب برای تولیدکنندگان قالب تبدیل کرده است.

اهمیت عملیات حرارتی فولاد 1.2311

اگرچه فولاد 1.2311 در حالت پیش‌سخت‌شده عرضه می‌شود، اما اجرای صحیح عملیات حرارتی می‌تواند:

• سختی سطحی و مقاومت به سایش را افزایش دهد،
• چقرمگی را بهبود بخشد و احتمال ترک‌خوردگی را کاهش دهد،
• ریزساختار یکنواخت‌تری ایجاد کند،
• و قالب را برای عملیات تکمیلی مثل نیتروژن‌دهی آماده نماید.

مراحل عملیات حرارتی فولاد 1.2311

• نرماله کردن (Normalizing)

دما: 870 تا 900 درجه سانتی‌گراد

هدف: همگن‌سازی ساختار، بهبود توزیع کاربیدها و اصلاح ساختار ریخته‌گری

• سخت‌کاری (Hardening)

دمای آستنیته: 840 تا 870°C

کوئنچ: در روغن یا هوا

نتیجه: تشکیل مارتنزیت، افزایش سختی (اما کاهش نسبی چقرمگی)

• تمپرینگ (Tempering)

دما: 500 تا 650°C

بلافاصله پس از کوئنچ انجام می‌شود

خواص مکانیکی پس از عملیات حرارتی

• سختی در حالت پیش‌سخت‌شده: حدود 28–32 HRC
• سختی پس از عملیات حرارتی: تا 50–52 HRC
• سختی سطحی پس از نیتروژن‌دهی: بیش از 60 HRC
• مقاومت بالاتر در برابر خستگی و سایش
• افزایش عمر کاری قالب‌ها

مشکلات متداول در عملیات حرارتی فولاد 1.2311

• ترک‌خوردگی حرارتی در صورت کوئنچ سریع
• اعوجاج هندسی در قطعات پیچیده
• ناهمگونی سختی در قطعات بزرگ
• اکسیداسیون سطحی در شرایط کوره نامناسب
• استفاده از کوره‌های خلأ یا اتمسفر کنترل‌شده (گاز خنثی) می‌تواند این مشکلات را کاهش دهد.

عملیات حرارتی سطحی فولاد 1.2311

نیتروژن‌دهی

• نیتروژن‌دهی یکی از پرکاربردترین عملیات سطحی برای فولاد 1/2311 است.
• دما: 500 تا 550°C

مزایا:

• افزایش سختی سطحی تا 1000–1200 HV
• بهبود مقاومت در برابر سایش و خستگی
• حفظ چقرمگی مغز
• بدون تغییر ابعادی محسوس

مشکلات متداول عملیات حرارتی فولاد 1.2311

• ترک‌خوردگی حرارتی در صورت کوئنچ سریع
• اعوجاج هندسی در قطعات پیچیده
• ناهمگونی سختی در قطعات بزرگ
• اکسیداسیون سطحی در شرایط کوره نامناسب

استفاده از کوره‌های خلأ یا اتمسفر کنترل‌شده (گاز خنثی) می‌تواند این مشکلات را کاهش دهد.

 

دسته‌بندی استاندارد فولاد 1.2311

 (40CrMnMo7) DIN 1.2311 → استاندارد آلمان

AISI P20 → استاندارد آمریکا

این فولاد در دسته فولادهای ابزار قالب‌سازی پلاستیک قرار می‌گیرد. در حالت پیش‌سخت‌شده با سختی 30–32 HRC عرضه می‌شود و به دلیل ماشین‌کاری خوب، قابلیت پولیش‌پذیری عالی و مقاومت در برابر سایش، انتخاب ایده‌آل برای قالب‌های تزریق پلاستیک است.

عملیات حرارتی دقیق و خرید مطمئن فولاد 1.2311

فولاد 1.2311 (P20) به‌دلیل خواص مکانیکی و اقتصادی، یکی از پرمصرف‌ترین فولادهای قالب‌سازی در دنیا است. عملیات حرارتی صحیح (سخت‌کاری، تمپرینگ و نیتروژن‌دهی) می‌تواند طول عمر قالب‌ها را افزایش دهد و کیفیت قطعات نهایی را بهبود بخشد.

برای اطمینان از کیفیت و اصالت، توصیه می‌شود فولاد 1.2311 را از تأمین‌کننده معتبر تهیه کنید. شرکت فولاد حامیران با ارائه فولادهای آلیاژی استاندارد و تضمین کیفیت، گزینه‌ای مطمئن برای خرید فولاد 1.2311 است.