سختی و کاربرد فولاد هادفیلد

فولاد هادفیلد چیست؟

فولاد های آستنیتی منگزی در سال 1882 توسط رابرت هادفیلد ابداع و معرفی گردید که به خاطر افتخار و قدر دانی از وی به نام فولاد هادفیلد نامگذاری شد. سختی و کاربرد فولاد هادفیلد نوع از فولاد که در مقابل سایش، منحصر به فرد است به عنوان یک ماده مهندسی نیز دارای کاربرد وسیعی می باشد.

فولاد منگنزی دارای ویژگی‌هایی مانند چقرمگی، انعطاف پذیری، قابلیت سختی کاری و مقاومت عالی می باشد. در صنعت از فولاد هادفیلد به دلیل ویژگی‌هایی ذکر شده، در ساخت قطعات دستگاه‌ها و ماشین آلات فولادسازی استفاده می کنند.

جهت اطلاع از پروفیل صنعتی کلیک نمایید.

لازم به ذکر است با وجود این که این نوع فولاد از ویژگی‌های عالی و منحصر به فردی برخوردار می باشد اما دچار محدودیت هایی نیز می باشد که موارد استفاده و کاربرد آن را در برخی موارد محدود می کند، مانند پایین بودن قابلیت ماشین کاری، کم بودن میزان استحکام تسلیم آن که در محدوده 50-31 قرار دارد.

جهت اطلاع از قیمت فولاد منگنزی کلیک نمایید.

 

بنابرآنچه که ذکر شد، می توان نتیجه گرفت که فولاد هادفیلد نمی تواند در تنش های بالا در مقابل تغییر شکل مقاوم باشد؛ همچنین برای قطعاتی که نیاز به دقت ابعادی بالایی دارد مناسب نخواهد بود. با وجود این تفاسیر گفتنی است که این فولاد علی رغم بعضی از ناتوانی‌هایی که دارد، در عملیاتی مانند چکش خواری، کوبش، پرس کردن نورد سرد بسیار موفق می باشد و شوک های انفجاری بر روی سطح این فولاد موجب افزایش استحکام و بالا رفتن سختی سطح آن (ضمن انعطاف پذیری در مغز) می شود.

سختی کاری فولاد منگنزی

از مهم ترین ویژگی های بارز این فولاد می توان به چقرمگی بالا و مقاومت خوب در برابر سایش اشاره کرد. گفتنی است که در حین انجام دادن کار با این فولاد، میزان سختی سطحی این فولادها افزایش پیدا می‌کند و این امر باعث می شود تا میزان مقاومت به سایش آن تا حد چشمگیری افزایش یابد.

بعد از اتمام مرحله‌ی عملیات حرارتی، سختی فولاد هادفیلد بالا نبوده و در حدود HB 220-170 می باشد. بنابراین در شرایطی که کار سختی وجود نداشته باشد، نمی توان تفاوت زیادی برای این نوع فولادها با فولادهایی که کربن متوسط دارند قائل شد.
لازم به ذکر است در شرایطی که هنگام کار، در سختی آن اثر گذاشته می شود مانند ضربات شدیدی که از چکش های سنگ شکن ناشی می شود و یا تنش هایی که در فک های سنگ شکن به وجود می آید، سختی فولاد هادفیلد به حدود HB550 نیز می‌رسد.

جهت اطلاع از قیمت فولاد هادفیلد کلیک نمایید.

 

این افزایش سختی نتیجه یک استحاله مکانیکی یعنی تبدیل آستنیت به مارتنزیت می‌باشد، افزایش سختی تدریجی و بصورت لایه ای از سطح به طرف داخل صورت می‌گیرد. لازم به ذکر است که تمامی آستنیت موجود در سطح به مارتنزیت تبدیل می شود و منظور از لایه لایه بودن افزایش سختی این است که ابتدا تمامی آستنیت موجود، در سطحی‌ترین قسمت قطعه به مارتنزیت تبدیل می شود.

مهم‌ترین نکته ای که برای این دسته از فولادها وجود دارد و گفته نشده، سرعت استحاله آستنیت به مارتنزیت است. این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار بوده و یک ویژگی منحصر به فرد محسوب می شود. با در نظر گرفتن این که سختی فولاد هادفیلد پایین می باشد، اگر قبل از پایان استحاله سایش بسیار شدیدی رخ دهد این امکان وجود دارد که قطعه از بین برود. به خاطر همین موضوع در برخی مواقع، قطعاتی را که می خواهند تحت سایش های بسیار شدیدی قرار بگیرد ابتدا با روش‌هایی مانند سندبلاست یا شات بلاست سخت کاری کرده و سپس مورد استفاده قرار می‌دهند.

 

جهت اطلاع از قیمت روز ورق گالوانیزه کلیک نمایید.

فولاد 1.3817 یکی از گریدهای مهم در خانواده فولادهای منگنزی می باشد که در محیط‌هایی که نیاز به مقاومت به سایش و ضربه دارند استفاده می گردد از جمله صنعت معدن، میکسرهای سیمانی، سنگ شکن ها، گذرگاه راه آهن، آج های شخم زن.

سختی و کاربرد فولاد هادفیلد

صنعت معدن

چقرمگی استثنایی فولاد هادفیلد، دوام و مقاومت در برابر سایش، آن را به انتخابی اصلی برای تجهیزات معدن تبدیل کرده است. چه در معادن سطحی و چه در عملیات زیرزمینی، سطل ها، دندانه ها و آسترهای سنگ شکن ساخته شده از فولاد هادفیلد در مقاومت در برابر ضربه و سایش ناشی از سنگ ها، مواد معدنی و سنگ معدن برتری دارند و به راندمان تولید بالاتر و طول عمر بیشتر تجهیزات کمک می کنند.

 

 

صنعت ساختمان

اجزای سازه ای در ساخت و ساز مانند سنگ شکن ها، چکش ها و سطل های بیل مکانیکی اغلب با شرایط شدید و ضربه های مکرر مواجه می شوند. ترکیب منحصر به فرد فولاد هادفیلد از استحکام و چقرمگی بالا، طول عمر و قابلیت اطمینان چنین تجهیزاتی را تضمین می کند، بهره وری را افزایش می دهد و هزینه های تعمیر و نگهداری در بخش ساخت و ساز را کاهش می دهد.

جهت اطلاع از قیمت تیرآهن ۱۴ کلیک نمایید.

سیستم های راه آهن

فولاد هادفیلد به دلیل ویژگی‌های برتر در برابر سایش و ضربه، کاربردهای گسترده‌ای در صنعت راه‌آهن پیدا کرده است. پیچ ‌های ریلی، گذرگاه‌ ها و نقاط سوئیچ ساخته ‌شده از فولاد هادفیلد، عملکرد ثابتی را در زیر بارهای سنگین تضمین می‌ کنند و ایمنی و قابلیت اطمینان شبکه ‌های راه‌ آهن را افزایش می‌ دهند.

بخش انرژی

در کاربردهای مختلف مرتبط با انرژی، از جمله نیروگاه های آبی، توربین های بادی و نیروگاه های حرارتی، فولاد هادفیلد برای تولید اجزای حیاتی مانند یاتاقان ها، چرخ دنده ها و پره های توربین استفاده می شود. استحکام و مقاومت بالای فولاد در برابر خستگی، آن را به انتخابی عالی برای محیط‌های سخت تبدیل می‌کند که از تولید انرژی کارآمد و کاهش زمان توقف اطمینان حاصل می‌کند.

صنعت خودرو

فولاد هدفیلد شروع به استفاده در بخش خودرو، به ویژه در ساخت قطعات خودروهای مقاوم در برابر سایش کرده است. قطعاتی مانند میل بادامک، میل لنگ و سیستم های قطار سوپاپ شرایط سختی را تجربه می کنند و به مقاومت سایش کارآمد نیاز دارند. با استفاده از فولاد هادفیلد، سازندگان خودرو می توانند خرابی های مربوط به سایش را کاهش دهند و طول عمر اجزای مهم موتور را افزایش دهند.

جهت اطلاع از قیمت ورق مبارکه کلیک نمایید.

صنعت هوافضا

صنعت هوافضا به شدت بر موادی متکی است که خواص مکانیکی استثنایی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر ضربه و گرما را ارائه می دهند. فولاد هادفیلد، زمانی که به درستی پردازش شود، می ‌تواند این خواسته‌ها را برآورده کند و آن را به یک نامزد ایده‌آل برای کاربردهای هوافضا مانند ساخت قطعات موتور جت، اجزای ساختاری یا سیستم‌ های ذخیره ‌سازی سوخت تبدیل می ‌کند.

کاربردهای دریایی

در محیط های دریایی، که خوردگی یک نگرانی مهم است، فولاد هادفیلد به دلیل مقاومت ذاتی خود در برابر زنگ زدگی و خوردگی جایگاه خود را پیدا کرده است. کاربردها شامل ساخت پروانه های دریایی، تجهیزات حفاری دریایی، و کشتی های دریایی با بارهای سنگین است که دوام و مقاومت در برابر آب دریا از اهمیت بالایی برخوردار است.

جهت اطلاع از قیمت ورق آهن ۲ میل کلیک نمایید.

کاربردهای پزشکی و زیست پزشکی

اخیراً فولاد هادفیلد برای کاربردهای پزشکی و زیست پزشکی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. خواص ضد میکروبی فولاد، همراه با استحکام مکانیکی و زیست سازگاری آن، آن را برای ایمپلنت های ارتوپدی، ابزارهای جراحی و حتی تجهیزات تشخیصی مناسب می کند، جایی که دوام، ایمنی و مقاومت در برابر کلونیزاسیون میکروبی حیاتی است.